拋物線(xiàn)方程在計(jì)算電磁學(xué)中的應(yīng)用

目錄
“電子與信息作戰(zhàn)叢書(shū)”序
前言
第1章 緒論 1
參考文獻(xiàn) 3
第2章 拋物線(xiàn)方程方法基本概況 6
2.1 引言 6
2.2 標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程 6
2.2.1 二維標(biāo)量拋物線(xiàn)方程 6
2.2.2 三維標(biāo)量拋物線(xiàn)方程 8
2.2.3 三維矢量拋物線(xiàn)方程 9
2.2.4 柱坐標(biāo)系下的拋物線(xiàn)方程 12
2.3 寬角拋物線(xiàn)方程 12
2.3.1 寬角Claerbout拋物線(xiàn)方程 12
2.3.2 寬角Split-step Padé拋物線(xiàn)方程 14
2.4 旋轉(zhuǎn)拋物線(xiàn)方程 15
2.5 時(shí)域拋物線(xiàn)方程 16
2.6 小結(jié) 17
參考文獻(xiàn) 17
第3章 標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的基本解法 20
3.1 引言 20
3.2 標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的解法概述 20
3.2.1 分步傅里葉變換解法 20
3.2.2 有限差分解法 21
3.2.3 Double Pass解法 30
3.3 標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的分步傅里葉變換解法 31
3.3.1 二維標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的分步傅里葉變換解法 31
3.3.2 三維標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的分步傅里葉變換解法 38
3.4 標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的有限差分解法 54
3.4.1 二維標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 54
3.4.2 三維標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)量拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 57
3.4.3 三維標(biāo)準(zhǔn)矢量拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 60
3.5 復(fù)雜大氣環(huán)境下標(biāo)準(zhǔn)拋物線(xiàn)方程的解法 69
3.5.1 復(fù)雜氣象環(huán)境建模 69
3.5.2 應(yīng)用實(shí)例分析 73
3.6 小結(jié) 77
參考文獻(xiàn) 77
第4章 拋物線(xiàn)方程的快速求解技術(shù) 79
4.1 引言 79
4.2 拋物線(xiàn)方程的交替方向隱格式解法 79
4.2.1 自由空間中拋物線(xiàn)方程的交替方向隱格式解法 79
4.2.2 完全匹配層介質(zhì)中拋物線(xiàn)方程的交替方向隱格式解法 83
4.2.3 邊界條件 86
4.2.4 應(yīng)用實(shí)例分析 88
4.3 拋物線(xiàn)方程的交替分組顯格式解法 90
4.3.1 自由空間中拋物線(xiàn)方程的交替分組顯格式解法 90
4.3.2 完全匹配層介質(zhì)中拋物線(xiàn)方程的交替分組顯格式解法 93
4.3.3 應(yīng)用實(shí)例分析 96
4.4 拋物線(xiàn)方程的交替分組顯格式迭代解法 98
4.4.1 拋物線(xiàn)方程的交替分組顯格式迭代解法介紹 98
4.4.2 應(yīng)用實(shí)例分析 100
4.5 基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體的拋物線(xiàn)方程方法快速解法 102
4.5.1 基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體的拋物線(xiàn)方程的建立 102
4.5.2 邊界條件 104
4.5.3 應(yīng)用實(shí)例分析 105
4.6 并行求解技術(shù) 107
4.6.1 MPI 107
4.6.2 OpenMP 109
4.6.3 GPU 109
4.6.4 應(yīng)用實(shí)例分析 110
4.7 小結(jié) 113
參考文獻(xiàn) 114
第5章 拋物線(xiàn)方程方法的空間混合技術(shù) 116
5.1 引言 116
5.2 基于無(wú)網(wǎng)格方法的拋物線(xiàn)方程方法 116
5.2.1 無(wú)網(wǎng)格方法的基本原理 116
5.2.2 建模過(guò)程 118
5.2.3 基于無(wú)網(wǎng)格方法的拋物線(xiàn)方程方法的算法描述 118
5.2.4 應(yīng)用實(shí)例分析 121
5.3 基于譜元法的拋物線(xiàn)方程方法 123
5.3.1 譜元法的基本原理 123
5.3.2 建模過(guò)程 127
5.3.3 基于譜元法的拋物線(xiàn)方程方法的算法描述 127
5.3.4 應(yīng)用實(shí)例分析 130
5.4 矩量法與拋物線(xiàn)方程混合方法 131
5.4.1 矩量法的基本原理 131
5.4.2 半空間環(huán)境下的電磁散射特性分析 132
5.4.3 腔體電磁散射特性分析 134
5.4.4 應(yīng)用實(shí)例分析 135
5.5 雙向拋物線(xiàn)方程方法 138
5.5.1 雙向拋物線(xiàn)方程的分步傅里葉變換解法 138
5.5.2 雙向拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 140
5.5.3 雙向拋物線(xiàn)方程交替方向隱格式解法 142
5.5.4 應(yīng)用實(shí)例分析 146
5.6 小結(jié) 148
參考文獻(xiàn) 148
第6章 寬角拋物線(xiàn)方程方法 150
6.1 引言 150
6.2 寬角Claerbout拋物線(xiàn)方程方法 150
6.2.1 寬角Claerbout拋物線(xiàn)方程方法介紹 150
6.2.2 寬角Claerbout拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 151
6.2.3 寬角Claerbout拋物線(xiàn)方程的交替方向隱格式解法 152
6.2.4 應(yīng)用實(shí)例分析 156
6.3 寬角Split-step Padé拋物線(xiàn)方程方法 160
6.3.1 寬角Split-step Padé拋物線(xiàn)方程方法介紹 160
6.3.2 寬角Split-step Padé拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 160
6.3.3 應(yīng)用實(shí)例分析 163
6.4 基于無(wú)網(wǎng)格方法的寬角拋物線(xiàn)方程方法 165
6.4.1 基于無(wú)網(wǎng)格方法的寬角拋物線(xiàn)方程方法的描述 165
6.4.2 應(yīng)用實(shí)例分析 169
6.5 小結(jié) 174
參考文獻(xiàn) 174
第7章 時(shí)域拋物線(xiàn)方程方法 176
7.1 引言 176
7.2 時(shí)域拋物線(xiàn)方程的有限差分解法 176
7.2.1 時(shí)域拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 176
7.2.2 時(shí)域拋物線(xiàn)方程的交替方向隱格式解法 177
7.2.3 時(shí)域拋物線(xiàn)方程的交替分組顯格式解法 178
7.2.4 應(yīng)用實(shí)例分析 186
7.3 寬角Claerbout時(shí)域拋物線(xiàn)方程方法 192
7.3.1 寬角Claerbout時(shí)域拋物線(xiàn)方程的Crank-Nicolson格式解法 192
7.3.2 寬角Claerbout時(shí)域拋物線(xiàn)方程的交替方向隱格式解法 193
7.3.3 寬角Claerbout時(shí)域拋物線(xiàn)方程的交替方向顯格式解法 197
7.3.4 應(yīng)用實(shí)例分析 199
7.4 基于階數(shù)步進(jìn)的時(shí)域拋物線(xiàn)方程方法 203
7.4.1 加權(quán)拉蓋爾時(shí)間基函數(shù) 203
7.4.2 基于階數(shù)步進(jìn)的時(shí)域拋物線(xiàn)方程的建立 204
7.4.3 應(yīng)用實(shí)例分析 205
7.5 基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體的時(shí)域拋物線(xiàn)方程方法 207
7.5.1 基于旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)體的時(shí)域拋物線(xiàn)方程的建立 207
7.5.2 邊界條件 209
7.5.3 應(yīng)用實(shí)例分析 210
7.6 小結(jié) 213
參考文獻(xiàn) 214