免费论文摘要：大范畴电磁情况多级并行仿真本领接洽

跟着无线通讯和新颖搏斗本领的兴盛，猜测无线旗号的传递范畴、雷达的探测掩盖地区等变得越来越要害。在举行无线电磁旗号传递进程中，开始要按照简直的少许电磁物理题目，如雷达散射截面（RCS）、无线通讯、导航制导等，笼统出少许数学模子，而后借助于计划机，运用少许进步算法实行赶快仿真，结果把获得的截止举行可视化。在这个进程中，最要害的是怎样高效地实行对数学模子的仿真进程，并诉求这个进程范畴大、精度高、速率快、能源消耗低。为此，正文环绕大范畴电磁情况（EME）仿真中的要害题目，重要发展如次几上面的接洽： 1. 接洽了准三维抛物方程（PE）模子在处置不准则地势中央电影企业股份有限公司磁传递的赶快并行本领。该本领将搀杂的二维的EME仿真形成了一系列大略的PE的二维切片的计划，如许就在并没有丢失太多的精度情景下高效地求解了二维中央电影企业股份有限公司磁场散布。在这个进程中须要按照地线目标图计划出每个二维切片内的放射源，并须要运用双线性差值本领从DEM（数字高程舆图）数据获得地势切面值。 2. 提出了鉴于PE与RT（射线盯梢）本领的FHPM（赶快搀和传递模子）的混正当。在二维的高档传递模子（APM）的普通上，充溢运用PE与RT两种本领的便宜，提出了鉴于准三维PE本领和三维RT本领的三维的FHPM混正当，齐头并进一步接洽了FHPM混正当在建立模型和求解进程中的简直题目，重要囊括FHPM的建立模型进程，以及对于边境前提的处置本领，最后在计划速率大幅度普及的情景下，将电磁情况仿真计划的观点范畴从30°扩充到了90°。 3. 提出了大范畴电磁情况仿真的多级并行算法及其安排优化本领。借助于多核框架结构的超等计划机，对FHPM混正当实行了赶快计划。对于个中较为搀杂的准三维抛物方程本领，沿用了电磁工作、穿插步进、方程并行三层并行本领对大范畴的EME实行了赶快仿真计划，因为准三维PE本领的各个切片间的独力联系，在切片间运用MPI举行节点间的并行，而后将每个切片划分红几何个穿插步进的子工作并将其并行，在每个穿插步进里面再实行求解方程的OpenMP多核并行；对于射线盯梢本领，因为射线间无联系的特性，把某些隔绝近的射线束举行节点间并行，在每个节点里面不妨按照独力的射线举行并行，如许就能实行多档次的并行。在此普通上安排了鉴于装箱题目和频次安排的最拙劣耗安排（FALES）优化本领，在保护确定精度和速率的基础上，鲜明的缩小了计划进程中的能源消耗。 结果对准64km*60km*10km的大范畴EME仿真计划举行考证，对于FHPM混正当中比拟搀杂的PE本领在计划核数为256时加快比到达了120，对于对立大略的RT本领在128核上并行时加快比胜过了100，计划功效高于75%；经过对FALES本领尝试在单个8核的节点上可最高缩小能源消耗17.6%。 4. 提出了对准电磁数据的缺点领会与矫正模子（EMECM）。经过洪量的数值考查，开始举行了PE与Wireless Insite软硬件的比拟，证领会PE本领在计划功效上的赶快性，而后对FHPM计划出的截止与FDTD的领会比拟此后，囊括各别莫大、各别隔绝和各别妨碍物的比拟，并归纳比拟了PE、RT、FDTD三种本领。在那些比拟领会的普通上贯串财经学上的缺点矫正模子，安排了一种对准电磁仿真数据的缺点矫正模子（EMECM），使得计划截止的缺点从8dB缩小到了3dB。 5. 实行了大范畴搀杂电磁仿真体例的安排与考证。安排并实行了一套大范畴的搀杂电磁情况仿真体例，给出了该体例的总体框架，重要的算法模块的实行，结果经过少许简直的范例对于体例的功效的实行进程举行了考证，最后实行了的大范畴的多级并行仿真计划及优化，并对舆论的局部接洽功效举行了考证。

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