基于軟硬件Z-Buffer的電磁散射建模方法研究.pdf

1、雷達(dá)目標(biāo)的電磁散射問題是電磁工程領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容，如何精確高效地求解目標(biāo)的散射場一直以來都是計(jì)算電磁學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。基于射線追蹤的高頻漸近算法是當(dāng)前普遍采用的高頻漸近技術(shù)，而顯卡利用硬件深度緩存(Z-Buffer)快速消隱技術(shù)可以顯著提高裁剪效率，但硬件Z-Buffer技術(shù)通常僅適用于平面波激勵(lì)。本文分別借助硬件和軟件Z-Buffer技術(shù)解決平面波和點(diǎn)源激勵(lì)下的電大尺寸復(fù)雜目標(biāo)電磁散射特性計(jì)算問題。本文研究的主要內(nèi)容包括:
　

2、　1.從理論基礎(chǔ)入手，介紹了Z-Buffer技術(shù)的基本原理，然后從電磁散射基本概念出發(fā)，介紹了物理光學(xué)法(Physical Optics，PO)的基本原理和求解散射場的基本公式;分別就平面波激勵(lì)和點(diǎn)源激勵(lì)下目標(biāo)的散射場計(jì)算公式給出詳細(xì)的推導(dǎo)過程和最終形式。
　　2.研究了硬件Z緩存(Z-Buffer)技術(shù)在電磁算法領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn)方法。介紹了開放圖形庫(OpenGL)中圖形成像的渲染流程，分析了OpenGL中硬件Z-Buffer的實(shí)現(xiàn)原

3、理，同時(shí)給出目標(biāo)在平面波激勵(lì)下算法的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)過程，通過一些典型電磁算例驗(yàn)證了算法的實(shí)用性。
　　3.研究了適用于點(diǎn)源電磁散射分析的軟件Z-Buffer的一種Angular Z-Buffer的實(shí)現(xiàn)方法。借助角域空間劃分對點(diǎn)源激勵(lì)下的電磁目標(biāo)進(jìn)行分區(qū)處理，利用投影和二維空間的布爾裁剪技術(shù)識(shí)別目標(biāo)的可見面并進(jìn)而計(jì)算目標(biāo)電磁散射，最后通過多個(gè)算例驗(yàn)證了算法的正確性。
　　4.在總結(jié)全文理論內(nèi)容和研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前完成的工作，