隨機(jī)粗糙面上下方目標(biāo)的散射特性數(shù)值分析.pdf

1、粗糙面與目標(biāo)結(jié)合的復(fù)合模型電磁散射的研究具有廣泛的意義，比如空間遙感，目標(biāo)檢測等。本文分析一維粗糙面與目標(biāo)物體復(fù)合模型電磁散射問題的數(shù)值方法，介紹了前后向方法(FBM)，廣義前后向方法((GFBM)，層間拓展傳播算法(PILE)以及譜加速(SA)方法，提出了處理吸收介質(zhì)的拓展譜加速方法(ESA)，并對其進(jìn)行了較為詳盡的闡述，進(jìn)一步給出了該方法準(zhǔn)確性驗證和處理復(fù)合模型電磁散射問題時能夠達(dá)到的精度。接下來，結(jié)合已經(jīng)發(fā)展的廣義前后向譜加速(G

2、FBM-SA)方法，運用右預(yù)處理廣義最小余量法(GMRES-RP)的迭代方式，分析完純導(dǎo)體(PEC)粗糙面與PEC目標(biāo)相接的復(fù)合模型，并給出了GMRES-RP與單純GFBM-SA方法的迭代性能的比對。同時，將本文發(fā)展的ESA方法應(yīng)用到介質(zhì)粗糙面與PEC目標(biāo)分離的復(fù)合模型，采用了基于前后向譜加速方法(FBM-SA)的GMRES-RP方法，進(jìn)行新的矩陣分解，構(gòu)建新的預(yù)處理矩陣。大量的實驗仿真數(shù)據(jù)結(jié)果表明文章發(fā)展的ESA方法在近似兩點間貝塞爾

3、函數(shù)值的時候能夠取得較高的精度。例如介質(zhì)粗糙面長度為2048個波長，介電常數(shù)為4+0.1i，可以將貝塞爾函數(shù)的最大相對誤差控制在6e.3％以內(nèi)，沒有必要采用諸如“Multilevel”的方式；相對與傳統(tǒng)的SA方法，ESA方法參數(shù)的選取根據(jù)具體的粗糙面情形確定，更加的靈活，也能夠在計算介質(zhì)粗糙面散射系數(shù)的時候取得很好的精度。進(jìn)行復(fù)合模型電磁散射分析時，均根據(jù)具體的矩陣形態(tài)采用各自適用的預(yù)處理矩陣的方式，實驗結(jié)果表明，基于GFBM-SA方法