一种分析导体电磁散射的稀疏化多层自适应交叉近似方法技术

本发明专利技术公开一种分析导体电磁散射的稀疏化多层自适应交叉近似方法，首先利用快速自适应交叉采样技术对两组所包含的基函数进行采样，其次利用这些采样基函数将阻抗子矩阵近似表达成三个矩阵相乘，然后利用多层自适应交叉近似方法对两个外矩阵进行压缩，最后将阻抗子矩阵表达成多个稀疏矩阵相乘的形式。本发明专利技术极大地降低了传统矩量法的计算和存储复杂度，是一种低秩分解方法，具有广泛的适用性，对积分核的要求很少，不仅可以用于导体目标的电磁散射仿真，还可以用于介质目标、介质导体混合目标的散射仿真，以及电磁辐射问题、电磁兼容问题的高效仿真。该方法计算效率高内存消耗小，非常适合于电大目标的仿真。

【技术实现步骤摘要】
一种分析导体电磁散射的稀疏化多层自适应交叉近似方法
：本专利技术涉及一种快速分析电大导体目标电磁散射的方法，尤其涉及一种分析导体电磁散射的稀疏化多层自适应交叉近似方法。
技术介绍
：电大目标的电磁散射问题一直受到国内外学者的广泛关注。矩量法(MethodofMoments,MoM)将电磁积分方程转化成矩阵方程，是计算目标散射特性的有效途径。但是传统矩量法的迭代求解的复杂度为O(N2)，这里N是未知量的数目，如此高的复杂度限制着传统矩量法在计算电大目标的应用。在诸多矩量法的快速方法中，自适应交叉近似(AdaptiveCrossApproximation,ACA)是一种基于低秩分解的方法，具有计算高效高，独立于积分核、易于编程实现、方便集成到矩量法现有程序中等优点。所以该方法的应用领域非常广泛，不但包括求解电磁散射，还包括电磁辐射、电磁兼容等诸多电磁仿真问题。ACA方法可以将迭代求解中等电尺寸目标的计算复杂度降为O(N4/3logN)。但是矩量法阻抗矩阵的子矩阵的秩随着目标分组的电尺寸的增加而增加，这导致ACA在计算电大目标时候的计算复杂度和存储复杂度趋近于O(N3)和O(N2)，这一复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分析导体电磁散射的稀疏化多层自适应交叉近似方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步：针对导体目标的电磁散射问题建立用于散射计算的表面积分方程，然后对导体的表面用三角形面片进行离散，在每个相邻的三角形面片对上定义RWG基函数，利用所定义的基函数和矩量法对表面积分方程进行离散，再然后对所有基函数进行树形结构分组；第2步：对于最底层的近场组对之间的阻抗矩阵利用传统的矩量法进行计算并存于内存；第3步：使用稀疏化多层自适应交叉近似方法对每层的远场组对之间的阻抗矩阵进行低秩分解；第4步：利用分解后的阻抗矩阵进行迭代求解，最终得到电磁散射的远场值。

【技术特征摘要】
1.一种分析导体电磁散射的稀疏化多层自适应交叉近似方法，其特征在于，包括如下步骤：第1步：针对导体目标的电磁散射问题建立用于散射计算的表面积分方程，然后对导体的表面用三角形面片进行离散，在每个相邻的三角形面片对上定义RWG基函数，利用所定义的基函数和矩量法对表面积分方程进行离散，再对所有基函数进行树形结构分组；第2步：对于最底层的近场组对之间的阻抗矩阵利用传统的矩量法进行计算并存于内存；第3步：使用稀疏化多层自适应交叉近似方法对每层的远场组对之间的阻抗矩阵进行低秩分解；对远场组对第i组和第j组之间的阻抗矩阵进行压缩，所述第3步使用稀疏化多层自适应交叉近似方法对每层的远场组对之间的阻抗矩阵进行低秩分解具体包括以下4个步骤：第(1)步：利用快速自适应交叉采样技术对两组内的基函数进行采样；第n次迭代具体包括以下3个步骤：第①步：从第i组和第j组中按照空间均匀原则分别采样出个基函数作为初始采样基函数；初始采样基函数的数目根据式(4)来决定；其中，n＝1,2,3,…，D是i组和j组的边长的尺寸，λ是自由空间的波长；α是一个调节初始采样点数目的参数，α∈[5,10]；第②步：利用自适应交叉近似方法对两组选出的初始采样基函数之间构成的阻抗矩阵进行分解，如式(5)所示：

【专利技术属性】
技术研发人员：陈新蕾，顾长青，李茁，牛臻弋，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32