CG-FFT在電磁散射中的應(yīng)用及雷達(dá)成像技術(shù).pdf

1、目標(biāo)電磁散射特性的研究一直備受關(guān)注。一方面電磁學(xué)的本身發(fā)展需要更好地解決此類(lèi)問(wèn)題；另一方面，各種新技術(shù)的發(fā)展，客觀上也需要對(duì)各類(lèi)復(fù)雜構(gòu)型、大尺度的散射問(wèn)題進(jìn)行求解。隨著計(jì)算機(jī)的蓬勃發(fā)展，原先用解析方法無(wú)法求解的電磁散射問(wèn)題，可以用數(shù)值模擬的方法加以解決。自R.F.Harrington于1968年提出矩量法(MOM)以來(lái)，各種數(shù)值方法也陸續(xù)發(fā)展起來(lái)，幫助人們更快速、更準(zhǔn)確地求解大規(guī)模的電磁問(wèn)題。 共軛梯度快速傅利葉變換(CG-FF

2、T)算法是二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來(lái)的一種求解大型的線性方程組快速迭代算法。本文介紹了CG法基本原理并詳細(xì)分析了其收斂性，推導(dǎo)出收斂速度公式。同時(shí)，關(guān)于FFT算法原理以及在求解Toeplitz矩陣向量積中的應(yīng)用文中也有涉及。然后，CG-FFT算法依次計(jì)算了線天線的輻射場(chǎng)、平面波垂直入射的導(dǎo)帶散射場(chǎng)以及金屬方板在偶極子天線輻射下的散射場(chǎng)。在求解過(guò)程中所建立起來(lái)的積分方程均以等效電流為未知量。該方法所得數(shù)值結(jié)果與精確值對(duì)比，均吻合較好，因此驗(yàn)

3、證了CG-FFT算法的計(jì)算精度；另一方面，還給出歸一化迭代誤差的收斂曲線，證明CG-FFT算法具有較好的收斂性。在求解大尺寸、復(fù)雜構(gòu)造目標(biāo)的電磁散射問(wèn)題時(shí)，CG-FFT算法計(jì)算量較小，所需計(jì)算機(jī)內(nèi)存較少，是一種比較有效的方法。 雷達(dá)成像是本文的又一研究?jī)?nèi)容，主要包括一維和二維成像兩部分內(nèi)容。利用距離-多普勒(R-D)算法對(duì)雷達(dá)目標(biāo)RCS仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行成像處理，可以使工程設(shè)計(jì)人員實(shí)時(shí)地、直觀地觀察并分析目標(biāo)的散射規(guī)律。通過(guò)球和導(dǎo)彈模