五点差分格式求解泊松方程并行算法的研究

以二维静电场泊松方程数值求解的串行算法(雅可比迭代、超松弛迭代)为基础,提出了五点差分格式超松弛迭代(SOR)求解二维静电场泊松方程的并行算法,通过与雅可比迭代(Jacobi)并行算法的时间复杂度、加速比和空间复杂度进行对比,得出超松弛迭代的并行算法具有更低的时间复杂度、空间复杂度和更高的加速比与效率。通过实验验证,CHIPIC软件的泊松模块宜采用超松弛迭代并行算法。     

MOM、MOM-PO及HEMI在载体天线问题中的比较

在传统矩量法(MOM)的基础上,对其与物理光学(PO)混合的方法(MOM-PO)以及电磁场积分方程混合迭代方法(HEMI)进行了详细的推导,从物理机制、计算成本、数值结果的精度等方面比较了3种方法的异同。数值算例表明,HEMI的输入阻抗及辐射方向图结果均能与MOM很好地吻合,同时在较大程度上节约了计算时间;而MOM-PO虽然在计算时间及内存消耗上均显著优于上述两种方法,但小尺寸结果的精度相对较差,特别是方向图,在小尺寸情况下,主瓣、旁瓣及后瓣上均存在较大误差。     

大规模单点基础激励随机振动分析及并行计算

基础激励作用下的随机振动分析为结构动力学有限元计算中的一种主要分析类型,在实际结构分析中得到了广泛应用。基于模态叠加法,对基础运动激励下的随机振动核心算法理论进行了系统推导。基于JAUMIN框架并行数据结构,在PANDA平台下完成了大规模算法设计和并行程序研发。结合数值算例对随机振动响应分析模块进行了对比验证和大规模并行可扩展性测试。研究结果表明:所研发的随机振动分析软件与商业软件的计算结果完全吻合,在并行求解能力上可达到上亿自由度、上万核,远超出商业有限元软件的计算水平。     

三角环对数周期天线的设计及分析

利用对数周期天线设计的基本理论和电磁场数值计算方法,结合三角偶极子天线的特性,以三角环为基本振子单元,设计工作频率在150 MHz～600 MHz的三角环对数周期天线,并利用CST软件进行建模、仿真、分析和优化.仿真结果显示,三角环对数周期天线在工作带宽内具有理想的增益和驻波比.同时,其结构尺寸是对数周期偶极子天线的一半,实现了天线的小型化.     

并行时域平面波在电大目标瞬态散射中的应用

基于电磁场时域积分方程数值技术计算复杂目标的瞬态散射特性,其计算量和内存需求大,应用经典的单元分组算法-时域平面波算法,降低了时域积分方程的计算规模.文中在研究时域平面波算法并行算法的基础上,开发了基于.NET Remoting 的电磁场分布式数值计算方案.数值结果表明,该分布式并行方案显著提高了时域平面波算法的计算效率,为解决电大目标瞬态电磁散射问题提供了一条有效途径.     

基于UDF二次开发黏弹性流体数值研究

针对目前工业上对黏弹性流体数值模拟计算存在计算复杂、收敛状况较差等缺点，课题组基于商业软件FLUENT中二次开发模块UDF，提出了一种基于FLUENT软件核心求解器数值计算黏弹性流体流场的程序编制方法。该编程思路及方法具有普适性，可被推广至具有不同本构关系的黏弹性流体的数值计算。课题组通过多个实例验证了该编程方法的可行性及所编制程序的可靠性，同时提出了“定常问题的非定常化计算”的数值计算方法以提高黏弹性流场数值计算的稳定性与收敛性。结果表明：使用此种方法不仅具有计算方便、可靠等优点，且可以实现不同种类黏弹性流体模型的数值模拟研究。选用合适的时间步长、定常问题非定常算法可以有效加快收敛速度，增强收敛的稳定性。     

数值模式匹配法解波导混合模问题

针对任意非均匀介质填充波导问题，用数值模式匹配法进行了全波分析，给出了波导中电磁场的完整表达式和色散方程。所导出的公式皆为不含任何积分的代数运算，从而具有精度好效率高的优点。最后以部分介质填充波导为例进行了计算，所得结果与文献报道吻合一致。     

函数计算平台的功能与实现

电磁场是通信专业一门必修的专业基础课,其理论性强,概念抽象。特别是电磁场学习中常遇到的一些复杂的数值计算问题,如在求解有限源分布的外域场问题中常遇到的一些比较复杂的积分运算,或是在电磁场边值问题中常遇到的一些特殊函数的求解等等,使很多同学在学习中倍感困扰。特别是在完成习题的过程中,需花费大量时间来处理计算问题,而常忽略了     

应急通导终端系统天线设计

本文基于应急通导终端系统天线进行改进小型化设计。应用小天线理论分析了1.6GHz天线的小型化可能性,针对GB14391-1993M34中对1.6GHzS-EPIRB的性能要求及手持式终端系统的实际要求,为满足天线标称增益、天线轴比等要求,对该手持终端天线进行了优化设计,并且使用CSTMWS电磁场仿真软件对所设计天线进行仿真计算。对仿真结果进行比较,得出更适合手持式应急通导终端系统的小型化天线设计。     

建筑结构仿真分析中的可视化技术

从结构仿真分析图形模块与所选择的数值分析方法密切相关这一重要特点出发，介绍了建筑结构仿真分析中在图形建模、构件裂缝表现及再现结构动力反应过程中所使用的三维可视化技术．对不同的数值分析模型（包括分段变刚度单元模型、离散单元模型及多弹簧模型等）所产生的计算结果进行了可视化表达．同时强调了可维护的数据结构和程序结构对于结构仿真系统开发的重要性．     

共享内存系统中高效并行FDTD计算方案

针对电大问题的FDTD仿真,在共享内存系统中提出一种不交换数据的并行FDTD计算方案。该方案利用共享内存系统的通用多核处理器架构,直接读取并行场域边界面的数据实现并行计算,采用自主开发的多线程技术实现FDTD的并行计算。通过数值仿真测试,提出了最大并行计算效率的区域划分方式,并验证了所提出的方案是一种理想的基于共享内存系统的并行FDTD计算方案。     

电子回旋共振放电中电子能量分布特性的研究

建立了电子回旋共振(ECR)放电的粒子模型,编制了准三维电磁模粒子模拟与蒙特卡罗模拟程序。通过对氩气ECR放电电离过程的理论分析与数值模拟,得到了放电稳态形成时不同放电区域的电子能量分布。研究了不同中性气压以及外加磁场位形对这些区域中电子能量分布特性的影响。随着中性气压的升高,远离ECR区域中的低能电子减少,高能电子增加,而ECR区域中电子能量分布变化特征与之相反;相对于收敛磁场位形,磁镜磁场位形更有利于约束放电下游区的电子能量以及电子能量分布的宽度。     

高压输电线路的电磁辐射对大鼠血液特征的影响的研究

通过对大鼠血液生化指标和红外光谱的测定,对长期暴露在高场强低频电磁场环境中的大鼠血液进行了对比研究,通过对血液成分的红外光谱特征峰的分析,从分子水平上揭示暴露组大鼠血液和对照组大鼠血液的红外光谱吸收存在差别的原因,为进一步探讨高场强低频电磁场造成生物体病变的作用机制提供实验依据。     

高压输电线路的电磁辐射对大鼠血液特征的影响的研究

通过对大鼠血液生化指标和红外光谱的测定,对长期暴露在高场强低频电磁场环境中的大鼠血液进行了对比研究,通过对血液成分的红外光谱特征峰的分析,从分子水平上揭示暴露组大鼠血液和对照组大鼠血液的红外光谱吸收存在差别的原因,为进一步探讨高场强低频电磁场造成生物体病变的作用机制提供实验依据。     

均匀电磁场的探讨

均匀电磁场可谓电磁场的特例,在科研及生产中应用甚广。本文就均匀电磁场的判别、常见的均匀电磁场、均匀电磁场的形成及提高其空间特性等诸方面进行了论述。     

绕对称轴转动的均匀带电薄圆盘的电磁辐射场

文章通过麦克斯韦方程导出电磁辐射公式,在圆盘上任取一个带电小圆环,小圆环转动形成电流,电流产生电磁场,利用场强叠加原理得整个带电圆盘产生的电磁场,计算绕圆盘对称轴匀速转动产生的电磁场和转速周期性变化产生的磁感强度,并进行适当的讨论。     

级联LDPC码和CCK的编码调制性能分析

在加性白高斯信道下,比较了补码键控最优译码和大数逻辑软判决译码的性能,分析了补码键控在衰落信道的性能,并提出了补码键控外层级联低密度极性校验码的结构,提供了补码键控的软判决输出算法,仿真结果证明补码键控外层级联低密度极性校验码在衰落信道下有明显的性能增益。     

基于载波相位的GPS码伪距平滑算法设计

文中给出了全球定位系统接收机可获取观测量的误差估计，基于此讨论了平滑算法的性能。平滑算法的精度与接收机性能，权重因子和平滑递归的次数有关。给出了载波相位平滑伪码伪距的具有最快的噪声对消的递归算法结构，并且对其性能进行了评估。当递归次数大于１００，码伪距和载波相位的测量精度分别为５．６ｍ和５ｍｍ时，具有最优加权系数的平滑算法可提供优于３０ｃｍ的伪距测量精度。     

符码实践中的权力逻辑:教育不平等的新视角

符码理论是伯恩斯坦的重要思想,为解释西方学生学业成败和教育不平等提供了一个崭新的分析框架。核心问题是:学校如何成为阶级再制的场域,符码、阶级和权力三者存在何种关系?以往研究认为学校教育是达成阶级平等流动的重要途径。然而,伯恩斯坦却发现:在资本主义制度下,由于符码背后蕴藏权力分配与社会控制原则,导致了教育不平等。学生来自不同阶层,言说符码有差异,造成学习起点明显差别。出身不利家庭的学生并未因学校教育而改善其学业成就不利现象,反而随着时间的增加,与中、上阶层学生之间的差距扩大。因为国家的课程都是精致型编码,饱含中产阶级语言特点,因此,中产阶级学生在学校教育中容易成功,而劳工阶级学生容易失败,现代市民社会的兴起也许是改变这一弊病的有效途径。