双波传播算法论文-乔娜

双波传播算法论文-乔娜

导读:本文包含了双波传播算法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:低频地波,时域有限差分方法,时域伪谱方法,“FDTD+PSTD”混合算法

双波传播算法论文文献综述

乔娜[1](2017)在《FDTD和PSTD的混合算法在低频地波传播中的应用》一文中研究指出低频地波信号因其传输稳定、衰减小、绕射能力强、传播距离远等特点而被广泛应用于远距离导航、授时和通信等方面。然而,受到传播路径地形起伏变化、地物非均匀分布、大气环境空时变化等因素的影响,使得实际低频地波信号的传播速度、方向和相位等有别于真空中的情况。研究复杂环境下低频地波传播特性的高精度快速预测方法是提高低频地波导航授时系统精度的关键。现有的时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain Method,FDTD)能够模拟实际信号的传播过程,但长距离应用时存在数值色散误差大、计算机消耗过大等问题;时域伪谱方法(Pseudo-spectral Time-Domain Method,PSTD)能够处理电大尺寸电磁计算问题,但对复杂结构及媒质突变问题处理困难。针对上述问题,本文提出一种“FDTD+PSTD”频域空域结合的数值预测方法,通过将传播区域进行划分,结合FDTD方法与PSTD方法各自优势,实现低频地波传播性能的高精度、快速预测。具体研究内容包括:首先,从FDTD和PSTD的基本理论出发,推导了两种算法的实现过程并进行了仿真验证,对比分析了各算法的特点;其次,针对低频地波传播问题,分析了 FDTD方法与PSTD方法应用于该问题的可行性与存在的问题;再次,基于上述分析结果,提出“FDTD+PSTD”频域空域结合的数值预测方法,从区域划分、结合模式、场量迭代方式、网格剖分、分界面处场量传递等方面进行系统研究,仿真验证了不同地面模型下混合算法的有效性;最后,将混合方法进一步应用于天线近场效应研究,仿真分析了地面条件对天线辐射特性的影响。仿真结果表明:在保证一定的预测精度下,计算相同区域时混合算法比FDTD在计算速度上快3~4倍,而在内存占用上则少1~2倍;同时,近场区地面条件对天线的辐射特性及相位中心将产生较大的影响。本文研究成果将为长距离、大面积低频地波传播性能的高精度预测及其工程实现提供技术支撑。(本文来源于《西安理工大学》期刊2017-06-30)

顾妍[2](2016)在《“M(2,4)FDTD+FDTD”低色散算法在低频地波传播中的应用》一文中研究指出低频地波导航罗兰C系统弥补了星基导航系统抗干扰能力较差、信号弱问题,在民用和军用导航中发挥了巨大的作用用。目前,其发展面临的主要问题是导航授时精度较低。因此,研究高精度低频地波的预测成为了发展的关键。传播相位延迟的预测水平是提高低频地波导航/授时精度的关键,时域有限差分(Finite-Diffierence Time-Domain Method,FDTD)数值方法能够大幅提高预测精度,但是,长距离、大区域路径传播条件—下带来了“数值计算误差大、计算速度慢、内存资源占用大”等问题。针对此问题,本文提出一种M(2,4)FDTTD与传统FDTD相结合(记为“M(2,4)FDTD+FDTD”)的低色散数值计算方法以提高数值计算的理论预测精度。“M(2,4)FDTD+FDTD”低色散数值计算方法的思路是:将地波传播空间进行划分,以FDTD实现地表周围的数值计算,以M(2,4)FDTD实现空气区域内低网格剖分密度下的高精度计算。该思路可进一步降低空气计算区域中的数值色散误差,同时减少内存资源占用,提高计算速度,从而进一步改善FDTD算法在低频地波传播预测中的数值色散误差,提高预测的相位精度。本文首先从FDTD和M(2,4)FDTD算法的基础理论出发,分析了算法的数值色散特性,可知M(2,4)FDTD算法中引入修正因子,减小算法单频沿所有方向的数值色散误差,可以大幅度减少FDTD算法的数值色散误差。随后对“M(2,4)FDTD + FDTD”低色散数值计算方法进行了具体研究,阐述了其算法的实现方式,给出了仿真模型,并对此模型进行了验证及性能评估。最后在Visual Studio 2012平台下,通过C++编程实现仿真低频地波的传播,并验证了此方法的有效性和正确性。以FDTD的仿真结果作为参考,与“M(2,4)FDTD + FDTD”低色散算法结果进行对比分析,包括均匀光滑平地面、分段不均匀光滑平地面和不均匀不光滑平地面的影响。通过“M(2,4)FDTD + FDTD”低色散数值计算方法对低频地波传播场强及相位预测的仿真结果可以看出,此算法可以实现低频地波传播相位延迟的高精度快速理论预测。(本文来源于《西安理工大学》期刊2016-06-30)

杨扬,徐绯,李小婷,王璐[3](2016)在《FPM改进算法及在应力波传播问题中的应用》一文中研究指出有限粒子法(FPM)是传统SPH方法的重要发展,大大提高了边界区域粒子的计算精度。然而在迭代计算过程中,高耗时和潜在的数值不稳定性是制约FPM应用的关键因素。通过对FPM基本方程进行矩阵分解,建立了一种特殊格式的FPM改进算法。该方法保持FPM方法在边界区域较高计算精度的同时,成功地规避了传统FPM方法对系数矩阵可逆性的限制,大大提高了计算效率。最后,将改进算法在一维应力波传播问题中予以实现,获得了较好的数值结果。(本文来源于《计算力学学报》期刊2016年02期)

周丽丽,穆中林,蒲玉蓉,席晓莉[4](2015)在《不规则地形地波传播衰减因子的改进算法及结果一致性研究》一文中研究指出针对低频地波衰减因子预测算法中积分方程算法与其它经典算法在均匀/分段均匀光滑路径模型下求解结果不一致的问题进行研究分析。引入球面校正因子和高程转换技术,对积分方程方法进行改进,提高其与其它经典算法在光滑路径模型下预测结果的一致性。在此基础上,将改进算法用于实际不规则地面模型地波衰减因子预测,并与实测结果进行比较。与原算法相比,改进后的算法更适合考虑地球曲率影响下复杂长距离地面及空中地波衰减因子的求解。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2015年09期)

顾冠雄[5](2015)在《基于波形分解算法的脉搏波传播模型及其云端应用探究》一文中研究指出以脉搏波检测分析技术为代表的血流动力学无创检测技术由于其检测方便快捷,可靠性高,长期以来作为心血管功能无创检测的重要手段受到广泛重视。随着临床领域对高血压、冠心病等心血管疾病研究的不断深入,远程医疗对穿戴式设备检测技术需求的不断提高,也对脉搏波检测及分析技术提出了更高的要求。目前临床上广泛应用的脉搏波无创检测方式主要包括压力脉搏波检测及光电容积脉搏波检测。压力脉搏波生理意义比较明确,但其对检测操作人员及设备的要求较高,且所得数据的稳定性及可重复性较低。光电容积脉搏波其检测方便,稳定性强,便于长期测量,但其受微循环状态影响,与心血管功能间相互作用机制尚不明确。鉴于此,本课题通过对上述两种脉搏波中较为典型的桡动脉压力脉搏波及指端光电容积脉搏波主要成分形态进行分析,建立了利用指端光电容积脉搏波重建桡动脉压力脉搏波的传播模型,以充分利用两者优势,使心血管功能无创检测技术得以进一步优化。上述传播模型建立过程中所采取的技术路线主要包括3项步骤。首先,通过对两种脉搏波形态特征及生理意义的分析,确定了同时适合两种脉搏波的波形含参表达式,该表达式各项参数可以分别反映脉搏波形中主波、反射波、重搏波的信息。并利用最小二乘法实现了对两者高精度的曲线拟合及拟合特征参数的获取。其次,通过对大量实测数据的分析对比,在对各特征参数的生理意义进行了分析。并在此基础上探讨了表达式分解出的3种波形与其它分析方法在生理意义上的联系。最后,本课题利用指端光电容积脉搏波各项参数及其它生理指标分别建立了对应桡动脉压力脉搏波各特征参数的回归模型,并进行了交叉验证。结果证实通过回归模型可以在较高精度上实现对桡动脉压力脉搏波特征参数的估计,并最终重建桡动脉压力脉搏波波形。通过这一方案,可以实现利用检测技术较为成熟的光电容积脉搏波重建生理分析较为可靠的压力脉搏波。同时,对拟合特征参数生理意义的分析可以进一步丰富现有的脉搏波分析方法。鉴于上述波形拟合及分解方法对计算性能的较高要求,本课题通过工程开发将上述模型部署于云端服务器并开发网络访问服务,以达到对各类便携式设备的支持。论文最后通过对互联网技术发展的分析体会,指出了血流动力学无创检测技术在未来移动医疗领域的定位,为后续相应网络服务的开发提供了一定的参考。(本文来源于《北京工业大学》期刊2015-06-01)

何柏娜,赵云伟,张新慧,林鹤云,哈恒旭[6](2014)在《基于频率相关模型的输电线路行波传播数字算法》一文中研究指出笔者利用投影变换、微分函数的代数逼近建立频率相关参数的离散时间数字方程,将其进行z变换,得到z域内的行波传输方程。利用Poisson求和公式,得到传播函数和波阻抗的递归离散序列,考虑传播函数的频率响应相当于IIR低通滤波器,采用Prony算法将其参数拟合为零极点的形式,减少离散序列的个数,最终将行波传播计算转化为系数很少的递归计算。在适合现有保护装置能够实现的较低采样频率下,基于频率相关模型的基础上实现利用首端行波计算对侧行波的快速算法。通过PSCAD仿真表明,该算法具有较高的准确性和精确性,取得了很好地效果。(本文来源于《高压电器》期刊2014年09期)

张高品,李光辉,李剑,冯海林[7](2014)在《木材无损检测技术中的应力波传播时延估计算法》一文中研究指出为了准确测量应力波在木材内部的传播时间,提高木材内部缺陷识别的精度,提出了一种基于小波变换和高阶统计量的广义相关时延估计算法。该方法利用滤波算法,将采集到的应力波信号进行滤波去噪,然后输入到广义互相关时延模型,求出传播时延估计值。仿真和实际的木材检测实验结果表明:提出的算法比传统的定时器计时法时延估计精度提高81.5%,并具有较强的抗干扰能力。(本文来源于《浙江农林大学学报》期刊2014年03期)

傅卓佳,陈文[8](2013)在《SH波传播问题的一类新数值算法》一文中研究指出发展陈文教授于2009年提出的一类新型半解析无网格边界配点算法——奇异边界法,将其应用于研究SH波传播问题。(本文来源于《中国力学大会——2013论文摘要集》期刊2013-08-19)

郝莉,马天宝,王星[9](2013)在《一维双曲系统高分辨率波传播算法研究》一文中研究指出本文发展了波传播理论算法,通过Riemann求解器和高阶WENO空间重构得到间断跳跃.根据波传播的物理性质能够处理双曲系统的振荡以及各物理量的守恒问题,相比于其他的高分辨率数值模拟方法,不仅合理降低了耗散,清晰地捕捉到激波间断,并且提出间断判断因子,在保持精度的前提下,使计算效率显着提高.通过数值模拟欧拉方程的Sod问题和Lax问题,验证该方法在处理双曲系统间断问题上有广泛适用性和优越性.通过比较CPU时间,验证了加入判断因子后计算效率明显提高.(本文来源于《中国科学:物理学 力学 天文学》期刊2013年03期)

丁有得,王晓云[10](2012)在《基于脉搏波传播时间测量的特征信号处理算法的研究》一文中研究指出目的针对目前加速度脉搏波特征点检测研究少的问题,本义提出一系列处理算法,并对加速度脉搏波关键点中的a、c两点进行了重点研究。方法通过对加速度脉搏波采用防脉冲移动平均、小波滤波等方法预处理后,采取差分阈值与小波系数模极大值相结合的方法,对关键点位置进行检测。实验处理数据源于对15名在校学生采集的60组容积脉搏波,通过本文算法进行处理、检测和验证。结果对于加速度脉搏波中关键点a、c两点的正确识别率达92%以上。结论本文所述信号处理算法能够对脉搏波传播时间测量中的特征信号进行快速、准确的检出,为新型医疗监护设备的开发设计提供了技术支持。(本文来源于《北京生物医学工程》期刊2012年04期)

双波传播算法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

低频地波导航罗兰C系统弥补了星基导航系统抗干扰能力较差、信号弱问题,在民用和军用导航中发挥了巨大的作用用。目前,其发展面临的主要问题是导航授时精度较低。因此,研究高精度低频地波的预测成为了发展的关键。传播相位延迟的预测水平是提高低频地波导航/授时精度的关键,时域有限差分(Finite-Diffierence Time-Domain Method,FDTD)数值方法能够大幅提高预测精度,但是,长距离、大区域路径传播条件—下带来了“数值计算误差大、计算速度慢、内存资源占用大”等问题。针对此问题,本文提出一种M(2,4)FDTTD与传统FDTD相结合(记为“M(2,4)FDTD+FDTD”)的低色散数值计算方法以提高数值计算的理论预测精度。“M(2,4)FDTD+FDTD”低色散数值计算方法的思路是:将地波传播空间进行划分,以FDTD实现地表周围的数值计算,以M(2,4)FDTD实现空气区域内低网格剖分密度下的高精度计算。该思路可进一步降低空气计算区域中的数值色散误差,同时减少内存资源占用,提高计算速度,从而进一步改善FDTD算法在低频地波传播预测中的数值色散误差,提高预测的相位精度。本文首先从FDTD和M(2,4)FDTD算法的基础理论出发,分析了算法的数值色散特性,可知M(2,4)FDTD算法中引入修正因子,减小算法单频沿所有方向的数值色散误差,可以大幅度减少FDTD算法的数值色散误差。随后对“M(2,4)FDTD + FDTD”低色散数值计算方法进行了具体研究,阐述了其算法的实现方式,给出了仿真模型,并对此模型进行了验证及性能评估。最后在Visual Studio 2012平台下,通过C++编程实现仿真低频地波的传播,并验证了此方法的有效性和正确性。以FDTD的仿真结果作为参考,与“M(2,4)FDTD + FDTD”低色散算法结果进行对比分析,包括均匀光滑平地面、分段不均匀光滑平地面和不均匀不光滑平地面的影响。通过“M(2,4)FDTD + FDTD”低色散数值计算方法对低频地波传播场强及相位预测的仿真结果可以看出,此算法可以实现低频地波传播相位延迟的高精度快速理论预测。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双波传播算法论文参考文献

[1].乔娜.FDTD和PSTD的混合算法在低频地波传播中的应用[D].西安理工大学.2017

[2].顾妍.“M(2,4)FDTD+FDTD”低色散算法在低频地波传播中的应用[D].西安理工大学.2016

[3].杨扬,徐绯,李小婷,王璐.FPM改进算法及在应力波传播问题中的应用[J].计算力学学报.2016

[4].周丽丽,穆中林,蒲玉蓉,席晓莉.不规则地形地波传播衰减因子的改进算法及结果一致性研究[J].电子与信息学报.2015

[5].顾冠雄.基于波形分解算法的脉搏波传播模型及其云端应用探究[D].北京工业大学.2015

[6].何柏娜,赵云伟,张新慧,林鹤云,哈恒旭.基于频率相关模型的输电线路行波传播数字算法[J].高压电器.2014

[7].张高品,李光辉,李剑,冯海林.木材无损检测技术中的应力波传播时延估计算法[J].浙江农林大学学报.2014

[8].傅卓佳,陈文.SH波传播问题的一类新数值算法[C].中国力学大会——2013论文摘要集.2013

[9].郝莉,马天宝,王星.一维双曲系统高分辨率波传播算法研究[J].中国科学:物理学力学天文学.2013

[10].丁有得,王晓云.基于脉搏波传播时间测量的特征信号处理算法的研究[J].北京生物医学工程.2012

标签:;  ;  ;  ;  

双波传播算法论文-乔娜
下载Doc文档

猜你喜欢