并行FDTD的實(shí)現(xiàn)與在電磁散射中的應(yīng)用.pdf

1、對(duì)復(fù)雜目標(biāo)的電磁散射特性進(jìn)行快速、高效的分析，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。但是，隨著所關(guān)心目標(biāo)的電尺寸不斷增大，求解過程需要的內(nèi)存和CPU等計(jì)算資源變得非常巨大，限制了單機(jī)的求解能力。為解決此問題，并行計(jì)算技術(shù)被應(yīng)用到電磁學(xué)的計(jì)算當(dāng)中。
　　 本文研究了基于MPI的并行時(shí)域有限差分方法的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用，分別應(yīng)用了和提出了“通信與計(jì)算相重疊”、“并行時(shí)域外推技術(shù)”兩種不同的并行優(yōu)化方法：第一種是設(shè)法加大計(jì)算時(shí)間相對(duì)于通信時(shí)間的比重，

2、減少通信時(shí)間的開銷，從而獲得了更為理想的加速比；第二種則是在傳統(tǒng)散射的近—遠(yuǎn)場(chǎng)外推（投盒子方法）的基礎(chǔ)上，讓每個(gè)處理器都去同時(shí)處理六個(gè)面。利用了重合的“虛假”的外推面電磁流互相抵消的性質(zhì)，最終保留了“真實(shí)的”外推面（惠更斯面）的貢獻(xiàn)。這樣負(fù)載更加均衡，并行的效率也更高。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了一系列的計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，特別是針對(duì)復(fù)雜電大尺寸目標(biāo)電磁散射的問題，通過網(wǎng)格模型的可視化顯示，驗(yàn)證了復(fù)雜模型建立的正確。運(yùn)用并行的FDTD方法對(duì)各種復(fù)