粗糙面电磁散射gpu加速计算及多层粗糙面电磁散射的矩量法研究

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1、代号10701学号1107122505分类号TN011密级公开题（中、英文)目粗糙面电磁散射GPU加速计算及多层粗糙面电磁散射的矩量法研究StudyonGPUAccelerationofElectromagneticScatteringfromRoughSurfaceandElectromagneticScatteringMulti-layeredUsingMethodofMomentfromMulti-layeredRoughSurfaceUsingMethodofMoment作者姓名张连波指导教师姓名、职务郭立新教授学科门类理学学科、专业无线电物理提交论文日期二零

2、一四年二月万方数据万方数据西安电子科技大学硕士研究生学位论文粗糙面电磁散射GPU加速计算及多层粗糙面电磁散射的矩量法研究作者：张连波导师：郭立新教授学科：无线电物理二零一四年二月西安电子科技大学中国·西安万方数据万方数据StudyonGPUAccelerationofElectromagneticScatteringfromRoughSurfaceandElectromagneticScatteringfromMulti-layeredRoughSurfaceUsingMethodofMomentADissertationSubmittedtoXidianUniver

3、sityinCandidacyfortheDegreeofMasterofScienceinRadioPhysicsbyZhangLianboXidianUniversityXi’an,ChinaFebruary2014万方数据万方数据独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在

4、论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。(保密的论文在解密后遵守此规定)本人签名：日期导师签名：日期万方数据万方数据摘要摘要本文基于矩量法利用GPU加

5、速方法计算一维高斯粗糙面的电磁散射，分别给出了计算导体粗糙面与介质粗糙面的加速结果。在计算导体粗糙面电磁散射时给出了加速比随着未知量个数增加的变化趋势，在未知量较大时加速比能达到700倍左右。并且讨论了掠入射时加速比与入射角的关系。计算介质粗糙面电磁散射时给出了加速比与未知量个数，粗糙面的相关长度、均方根高度的关系。我们发现对于介质粗糙面散射加速比只能达到100到150倍左右，而且粗糙面越粗糙加速比越大。本文还采用矩量法研究了一维三层高斯粗糙面的电磁散射特性。通过与时域有限差分法获得的三层粗糙面电磁散射的计算结果进行比较说明了本文所提方法的正确性。并将本文研究的三层粗

6、糙面散射模型退化为单层粗糙面散射模型，并与已有的单层粗糙面散射模型的计算结果进行了对比。说明本文所提方法的通用性，最后详细讨论了入射角、介电常数、均方根高度、相关长度、每层粗糙面的深度对三层粗糙面双站散射系数的影响。关键词：GPU矩量法分层粗糙面电磁散射加速比万方数据ABSTRACTABSTRACTTheelectromagnetic(EM)scatteringfromone-dimensionalGaussianroughsurfacewascalculatedusingGPUaccelerationmethodbasedonthemethodofmoments(M

7、oM)inthispaper.Theaccelerationresultsoftheconductingroughsurfaceanddielectricroughsurfacearepresendedrespectively.Thechangetrendofthespeedupwiththenumberofunknownsisgivenwhencalculatingtheelectromagneticscatteringfromconductingroughsurface,andthespeedupcanincreasetoabout700fort