基于多gpu的fdtd并行算法及其在电磁仿真中的应用

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1、基于多GPU的FDTD并行算法及其在电磁仿真中的应用单位代码:分类号:.矿●密级:学号:切跏国.『罗③‖紊只孥夕办/,博士学位论文论文题目:蓉哥锣沙自勺矽丁黄名二蛑派辰复钷之蠕磊厶钙多、中钠盏阕//【∞绒如户弘廖粥√卢比‖化彤狻绷彳冶矽二嘶
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锨励帆矿彬衙跏纱么磊坨■,,作专导师合作导师≯;歹甚原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,■独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集

2、体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。■日论文作者签名:血垒:关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定论文作者签名:勿堕墨:
季/导师签名●●●山东大学博士学位论文目录摘要??.Ⅳ缩略名词索引。第一章绪论??..电磁

3、计算方法及其应用..有限元法...矩量法?....时域有限差分法..并行计算技术?..论文的研究意义及内容安排?第二章并行计算及通用图形处理器技术??..并行计算技术?..并行计算硬件系统??一..并行计算软件开发模型..并行计算算法?.通用图形处理器技术。..图形处理器■..通用图形处理器并行程序开发.计算统一设备架构?....的硬件环境..编程模型..软件结构.本章小结??..第三章时域有限差分算法.网格及麦克斯韦旋度方程的差分山东大学博士学位论文.数值稳定性和数值色散??一.激励源一..时域形式..空

4、间形式..时谐场振幅和相位的提取.吸收边界条件...吸收边界条件??....各向异性完全匹配层?..卷积完全匹配层.并行计算...基于的并行计算...基于可编程硬件的并行计算?■..基于的并行计算.本章小结第四章单的并行算法及其应用..基于的并行算法.二维并行算法?..线程组织..基本算法边界条件?..边界条件.●.三维并行算法?..线程组织..基本算法边界条件?..边界条件..边界条件..平面波入射.单的算法的仿真应用?..参数测试●..仿真?.本章小结第六章总结与展望.本文的主要研究工作及结果...本课

5、题可继续研究的内容?一参考文献.致谢.博士期间发表的论文?附英文论文两篇山东大学博士学位论文?”.●..??.?....??一...?●?....?..一..。....”?..●.....?.....??。??....?...”..’...山东大学博士学位论文:;...................................................................:;..?.?...??.??.?.?..?.....?.?...??..........●:;.?.?.?.?.

6、.?..?.?.?.?.....??....??......??...?......??一.?.?.?.??...?.?.??.?...?.?.?.?..?.?...?...??....。..?。.~??.●.?.:;.??.??.?..??.??.?...??....?.....:;...?.?.??.?.??.?...?..?...?....??.?..?.?..?.?.?..?.?...?.山东大学博士学位论文..?...?.??...??..?一●..。....??..?..??。..??...硼●

7、..。.?..?...??....?.??...??..?....?...?】,..●’??一山东大学博士学位论文摘要理论、实验与计算相结合已成为科学研究的基本模式,在电磁科学与工程领域中,时域有限差分算法已成为进行电磁场分析的重要方法。算法是一种麦克斯韦方程组的时域求解方法,直接将电磁场按照网格的方式进行离散,在空间及时域上利用中心差分近似旋度方程中的偏微分,就可以实现电磁场在时域的交替递推。其实现简洁,易于理解,对各种形状以及各种材料的介质有着广泛的适应性;因为方法直接求解方程组,所以各种电磁现象均隐含

8、其中,因此其适用于求解电磁场的辐射、传输及散射等各种问题。自从年由提出以来,也在不断地发展并已广泛地应用于各频段的电磁场仿真领域。●作为一种差分方法,受到数值色散及数值稳定性的影响,为保证算法的精度,对网格划分有着较为严格的限制。一般其空间步长要小于波长的/,当物体结构更为复杂时,空间取样点更要足够多以尽可能真实地模拟物体,而时间步长要满足稳定性条件,与空间步长相关。因此进行电大问题或者精细结构问题的计算时,方法