安徽省科技计划项目(12010302080)
- 作品数：6 被引量：18H指数：3
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- 基于帕德近似法模拟一般色散媒质电波传播的ADE-FDTD-CPML统一实现方案被引量：4
- 2015年
- 为方便一站式处理常见几类各向同性、线性、无磁耗电色散媒质的电波传播问题,提出了一种ADEFDTD-CPML统一实现方案:一是问题空间和吸收边界的统一处理;二是色散特性的统一建模:适用的媒质类型可以是单一的Havriliak-Negami(H-N)媒质、Davidson-Cole(D-C)媒质、Cole-Cole(C-C)媒质、Debye媒质、常规媒质或其任意组合;媒质属性可以是单极或多极的、有电耗的或无电耗的.该方案利用帕德(Padé)近似法,导出了一组整数阶辅助微分方程(ADEs),既克服了时域描述时遇到的分数阶导数困难,又展现了通用性好、复杂度低等优势.几个一维、三维算例解析、数值结果之间的对比,初步证实了统一实现方案的可行性和有效性.
- 刘广东
- 关键词：色散媒质时域有限差分法
- 一种处理多极Davidson-Cole色散媒质的FDTD改进方案
- 2015年
- 为模拟一般Davidson-Cole色散媒质中的电波传播,本文提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案,改进之处体现在:(1)适用媒质从单极推广到多极情形;(2)适用媒质从无磁推广到有磁情形;(3)保留了色散模型公式的静态电导率项;(4)补充了三维问题算例.改进方案中,面临的主要困难是差分离散分数阶导数.首先,利用帕德(Pade)多项式近似媒质的介电常数;其次,通过傅里叶逆变换(IFT)导出了一组整数阶的辅助微分方程(ADEs),从而巧妙克服了该困难.几个算例的结果和分析,初步证实了改进方案的可行性和有效性.
- 刘广东张开银赵发勇
- 关键词：时域有限差分法
- 多极德拜色散媒质的时域电磁逆散射改进技术被引量：1
- 2015年
- 在已有的经验模型中,多极德拜(Debye)模型最适合高精地描述生物组织、土壤、水等媒质的色散特性.为了同时反演这类媒质的电磁参数,本文提出了一种时域逆散射改进技术:分别应用迭代法和吉洪诺夫(Tikhonov)正则化技术克服逆问题的非线性和病态性困难;解析导出了目标泛函关于目标参数的梯度;迭代重建过程中,产生的正演、反演子问题分别选用时域有限差分(FDTD)法、共轭梯度(CG)法求解.噪声环境下,通过两个一维(1-D)的数值算例,初步证实了该技术的可行性和鲁棒性.
- 刘广东葛新同
- 关键词：电磁逆散射时域有限差分法
- 一种处理Cole-Cole色散媒质的FDTD改进方案被引量：7
- 2014年
- 对柯尔-柯尔(Cole-Cole)色散媒质的时域有限差分(FDTD)方案尝试给出改进:(1)保留了Cole-Cole经验公式中的静态电导率项;(2)扩展到三维情形;(3)人体乳房组织的模型参数源于实验测量.数值算例结果初步证实改进方案的可行性和有效性.改进方案适用于模拟更一般柯尔-柯尔色散媒质中的电波传播.
- 刘广东张开银范士民
- 关键词：时域有限差分方法色散媒质
- Davidson-Cole色散媒质的CPML吸收边界被引量：1
- 2014年
- 为了应用时域有限差分(FDTD)法处理Davidson-Cole色散媒质的电磁问题,将已应用于常规媒质(非色散媒质)的卷积完全匹配层(CPML)吸收边界加以改进。改进后的CPML吸收边界具有实现复杂度低的优势。两个算例初步证实了该边界的良好吸收效果。
- 刘广东
- 关键词：吸收边界条件时域有限差分法
- 二维电磁逆散射问题的时域高斯-牛顿反演算法被引量：7
- 2014年
- 为了直接利用超宽带(UWB)时域测量数据,同时重建二维(2D)目标(OI)的介电常数和电导率,本文将频域高斯-牛顿反演(GNI)算法发展为时域形式.迭代重建过程中,正问题由时域有限差分(FDTD)法求解,而逆问题的病态特性用自适应正则化技术抑制.四类数值算例中,噪声影响均被考虑,仿真结果初步证实了改进算法的可行性和鲁棒性.重建图像呈现超分辨率(SR),有望应用到早期乳腺癌检测等实际问题中.
- 刘广东张开银
- 关键词：电磁逆散射时域有限差分正则化
