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基于压缩感知的一维海面与二维舰船复合后向电磁散射快速算法研究

柴水荣 郭立新

基于压缩感知的一维海面与二维舰船复合后向电磁散射快速算法研究

柴水荣, 郭立新
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  • 矩量法作为数值方法中积分方程方法的代表, 具有计算精度高、所用格林函数自动满足辐射条件、无须额外设置边界条件等优点. 但是在舰船目标与海面复合后向电磁散射仿真中, 传统矩量法需针对每个入射角反复求解矩阵方程组, 导致其在处理后向散射问题时计算量大, 耗时长, 仿真效率低下. 为解决上述问题, 本文提出了一种基于压缩感知技术的矩量法的改进算法. 该算法在求解复合后向散射问题时, 首先利用观测矩阵与传统矩量法中的电压矩阵相乘, 得到一组新的低维度的电压矩阵; 其次通过求解新电压矩阵下的矩阵方程组, 获得电流矩阵的观测值; 最后利用恢复算法(本文采用正交匹配追踪算法)重构出所需的原始入射源照射下的电流系数. 通过与传统矩量法的计算结果对比, 表明本文所提算法能够在保证计算精度的前提下, 明显减少计算时间, 提高计算效率.
    • 基金项目: 国家杰出青年科学基金(批准号: 61225002)和航空科学基金与航空电子系统射频综合仿真航空科技重点实验室联合资助(批准号: 20132081015)资助的课题.
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    Wang X D, Gan Y B, Li L W 2003 IEEE Antennas Wirel. Propag. Lett. 2 319

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    Lezar E, Davidson D B 2011 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications Torino, Italy, September 12-16, 2011 p452

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    Chen M S, Wang S W, Ma T, Wu X L 2014 Acta Phys. Sin. 63 170301 (in Chinese) [陈明生, 王时文, 马韬, 吴先良 2014 物理学报 63 170301]

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  • 引用本文:
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  • 文章访问数:  1089
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-16
  • 修回日期:  2014-10-21
  • 刊出日期:  2015-03-05

基于压缩感知的一维海面与二维舰船复合后向电磁散射快速算法研究

  • 1. 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 西安 710071
    基金项目: 

    国家杰出青年科学基金(批准号: 61225002)和航空科学基金与航空电子系统射频综合仿真航空科技重点实验室联合资助(批准号: 20132081015)资助的课题.

摘要: 矩量法作为数值方法中积分方程方法的代表, 具有计算精度高、所用格林函数自动满足辐射条件、无须额外设置边界条件等优点. 但是在舰船目标与海面复合后向电磁散射仿真中, 传统矩量法需针对每个入射角反复求解矩阵方程组, 导致其在处理后向散射问题时计算量大, 耗时长, 仿真效率低下. 为解决上述问题, 本文提出了一种基于压缩感知技术的矩量法的改进算法. 该算法在求解复合后向散射问题时, 首先利用观测矩阵与传统矩量法中的电压矩阵相乘, 得到一组新的低维度的电压矩阵; 其次通过求解新电压矩阵下的矩阵方程组, 获得电流矩阵的观测值; 最后利用恢复算法(本文采用正交匹配追踪算法)重构出所需的原始入射源照射下的电流系数. 通过与传统矩量法的计算结果对比, 表明本文所提算法能够在保证计算精度的前提下, 明显减少计算时间, 提高计算效率.

English Abstract

参考文献 (22)

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