【摘要】 本发明公开了一种能实现对大型三维目标进行电磁仿真的基于矩阵算法的高效时域电磁仿真方法。该方法以时域有限元方法为背景，以低秩压缩技术为核心，以树型结构为基础，通过矩阵相应的四则运算法则，对时域有限元方法所生成的稀疏矩阵进行LU分解，所获得的上下三角因子具有可低秩压缩的特性，压缩后的矩阵方程采用矩阵算法即能实现高效时域电磁仿真的快速求解。本发明具有计算速度快、内存消耗低、计算精度可控以及稳定性好等优点，能够将计算复杂度降为O(Nlog2N)，将内存消耗降为O(NlogN)，可广泛应用于高效时域电磁仿真时对大型稀疏线性方程组的求解中，可为大型三维目标的电磁特性分析提供重要的参考。 【专利类型】发明申请 【申请人】南京理工大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】210094 江苏省南京市孝陵卫200号 【申请人地区】中国 【申请人城市】南京市 【申请人区县】玄武区 【申请号】CN201010556198.3 【申请日】2010-11-24 【申请年份】2010 【公开公告号】CN102033985A 【公开公告日】2011-04-27 【公开公告年份】2011 【IPC分类号】G06F17/50 【发明人】樊振宏; 陈如山; 丁大志; 盛亦军; 宛汀; 叶晓东 【主权项内容】一种基于矩阵算法的高效时域电磁仿真方法，它是采用时域有限元方法与基于矩阵的直接解法的有机结合，其特征在于它是按以下操作步骤实现：第一步，选用ANSYS软件建立仿真对象的几何模型，然后在ANSYS软件中采用四面体单元对该模型进行网格离散，离散后导出仿真分析所需的网格离散信息文件，包括单元节点信息文件和节点坐标信息文件；第二步，根据网格离散信息，将每个四面体单元内部的场采用棱边基函数展开，再利用Galerkin方法生成时域有限元大型稀疏线性系统，其大小为所有棱边基函数的数目；第三步，采用递归二分的方式对网格离散后的仿真对象几何模型进行分组，构造出所有棱边基函数集的二叉树结构；第四步，将棱边基函数集的二叉树结构和Galerkin方法中测试基函数集的二叉树结构相互作用，生成二维的块状树结构；第五步，采用容许条件理论选择块状树结构中任意两组之间的远组作用，并将远组作用形成的矩阵压缩成两个低秩矩阵相乘形式，生成时域有限元系数矩阵的矩阵表达式，其中仅包含两类子块，即容许块和非容许块；第六步，利用递归算法及矩阵自定义的四则运算法则，对时域有限元系数矩阵矩阵进行LU分解的操作，获得矩阵形式的上下三角因子；第七步，在已获得矩阵形式的上下三角因子的基础上，之后每个时间步执行矩阵前后向回代即可获得该时间步线性方程组的解，最终获得仿真区域各处场值；第八步，根据需要提取相应的场值并通过计算处理获得微波电路的S参数、散射体的雷达散射截面(RCS)等电磁特性参数，完成电磁仿真过程。FSA00000356947100011.tif, FSA00000356947100012.tif, FSA00000356947100013.tif, FSA00000356947100014.tif, FSA00000356947100015.tif, FSA00000356947100016.tif, FSA00000356947100017.tif, FSA00000356947100018.tif 【当前权利人】南京理工大学 【当前专利权人地址】江苏省南京市玄武区孝陵卫200号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000466007597C 【引证次数】2.0 【被引证次数】35 【他引次数】2.0 【被自引次数】10.0 【被他引次数】25.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】35

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