一維含破碎波粗糙海面總體電磁散射的FMM研究.pdf

1、隨著海洋資源的開發(fā)和其戰(zhàn)略位置的重要性，對粗糙海面的電磁散射特性研究越來越受到各國重視。由于海面環(huán)境的復(fù)雜多變，海雜波對于雷達(dá)目標(biāo)探測，截獲和制導(dǎo)等等帶來干擾，所以分析不同海態(tài)海況不同條件下的海面電磁散射刻不容緩。本論文就快速多極子方法(FMM)和基于矩量法(MOM)的并行計算方法在低掠角下的破碎波電磁散射應(yīng)用中展開理論研究。論文主要工作如下：
　　1.對粗糙面電磁散射基本理論進(jìn)行了簡述，包括雷達(dá)方程，海水介電常數(shù)的雙Debye模

2、型，入射錐形波各參數(shù)的選擇，使用蒙特卡羅方法模擬生成了PM海譜，結(jié)合LONGTANK破波模型，建立了破碎波的幾何模型。
　　2.簡單介紹了矩量法(MOM)和快速多極子方法(FMM)的基本原理，進(jìn)而推導(dǎo)了快速多極子方法的計算公式，研究了低掠角下快速多極子方法在粗糙海面電磁散射中的應(yīng)用，在不同極化，不同入射角度，不同頻率，不同風(fēng)速下的導(dǎo)體海面和介質(zhì)海面的電磁散射系數(shù)隨散射角度的變化。
　　3.將基于MPI的并行計算和基于Open

3、MP的并行計算引入到粗糙海面的電磁散射快速算法當(dāng)中，給出了并行算法的具體加速過程，并將兩種并行算法計算結(jié)果和時間與矩量法或是快速多極子方法進(jìn)行了對比，驗證了并行算法的高效精確，突出了并行算法在求解矩陣當(dāng)中的優(yōu)勢。
　　4.將快速多極子方法和并行計算方法應(yīng)用到破碎波的電磁散射計算當(dāng)中，分析討論了破碎波生成過程當(dāng)中的不同時期的電磁散射狀況，依據(jù)其后向電磁散射隨入射角的變化，在破碎波形成前期，未顯現(xiàn)多徑效應(yīng)，VV極化大于HH極化，在破碎