抛物线方程法求解电波传播问题快速算法研究

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3、對机辅助術与设计４；．．；－＾．；？学硕±．－请学位类别申％■去＾■女提交日期２年４＾论．：．－；＂Ｖ罕．＇ｉ皆；：ｖ：，細心？、’ａ‘５．诗．若韦ｌ§．，、．、．」：．＞Ｃ．章．聲骑賓＾．ｙ；．．％怠．．’．、慧；＃．＃，怠短３赛南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中持别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研巧

4、成果。，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一与我同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任．ｇ棘皆曰期，ｕ；＞研巧生签名：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可＾心保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；；允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描等复制手段保存。可采用影印、汇编本学位论文本文电子文档的内容和纸质一论

5、文的内容相致。。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理涉密学位论文在解密后适用本授权巧。■。研究生签名：如＾：导师签名：日期－１４—ResearchonFastAlgorithmforSolvingElectromagneticWavePropagationProblemwithParabolicEquationMethodThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByYi

6、ngChenSupervisor:Prof.WeipingQinApril2016摘要目前，对电波传播特性进行预测的计算方法多种多样。其中，抛物线方程方法能够计算不规则地形及复杂大气结构条件下的电波传播特性，即抛物线方程方法能够较为准确的解决复杂电磁环境下的电波传播问题，因此在电波传播问题的研究中得到了普遍的重视。本文主要基于抛物线方程方法对电波传播特性问题进行了研究。首先，对抛物线方程方法的基础理论进行了研究。从麦克斯韦方程出发，由波动方程推导出了直角坐标系下的抛物线方程，介绍了求解抛物线方程的两种常用数值算法，即有限差分法和分步傅里叶算法。对求解

7、抛物线方程的数值算法所需要的初始场、边界条件进行了详细叙述，并在相应的理论基础上编程实现了抛物线方程的数值解。其次，对大尺度不规则地形上的电波传播问题进行了研究。详述了如何利用地形遮蔽模型处理障碍物边界，计算结果反映出了利用分步傅里叶算法求解抛物线方程预测大尺度不规则地形上的电波传播特性。再次，提出了变步进分步傅里叶算法。该算法主要对传统分步傅里叶算法采用的固定（等长）步进方式进行了改进，针对平坦地形场强变化平缓，复杂地形场强变化剧烈的特点，把固定等步进值改为变步进，即平坦地形大步进，复杂地形小步进（保证网格分辨率），在保证计算精度的条件下，有效缩短

8、计算时间，减小计算机占用内存。本文给出了两种不规则地形的算例，在相同的计算机配置条件下，算例一步进数减小了约