一种应用于目标宽带RCS快速计算的高效预处理技术

矩量法常与渐近波形估计技术结合用于目标宽带雷达散射截面的快速计算,然而当目标为电大尺寸时,此种方法仍然十分耗时。该文使用一种基于可变内外迭代技术的Krylov子空间迭代法FBICGSTAB求解由电场积分方程离散得到的大型稠密矩阵方程。同时近场矩阵预处理技术将与双阈值不完全LU分解预处理技术结合用于降低FBICGSTAB的迭代求解次数。数值计算表明：在不影响精度的前提下,该文方法

第3 3卷第 4期2 1年 4月 01

电

子

与

信

息

学

报

Vb .3 . 1 NO 4 3 Ap . 0 1 r 2 1

J u n lo e to is& I fr to c n lg o r a fElc r nc n o ma in Te h oo y

一

种应用于目标宽带 R S快速计算的高效预处理技术 C赵克明孙玉发20 3) 309 (大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥安徽

摘

要：矩量法常与渐近波形估计技术结合用于目标宽带雷达散射截面的快速计算，然而当目标为电大尺寸时，此

种方法仍然十分耗时。该文使用一种基于可变内外迭代技术的 Kr l yo v子空间迭代法 F I GS AB求解由电场积分 BC T方程离散得到的大型稠密矩阵方程。同时近场矩阵预处理技术将与双阈值不完全 L分解预处理技术结合用于降低 U

F I B的迭代求解次数。数值计算表明：在不影响精度的前提下，该文方法可以大大提高目标宽带雷达散 B CGS I工 A射截面的计算效率。

关键词：矩量法；渐近波形估计；可变内外迭代法；近场矩阵预处理

中图分类号： N 1 T 01 D I 1. 2/PJ14 . 1. 76 O: 0 74 S . 16 00 05 3 . 2 0

文献标识码：A

文章编号：0959 ( 1) 4 92 5 10—862 1 0— 9— 0一 0 0

A ih Ef ce tPr c n t0 n c n q pl d t he H g f in e o diini g Te h i ue Ap i o t i e

F s lu a in o i eb n o cs atCac lto fW d . a d RCS fObi t eZ a . ig h o Ke m n . S n Yu. u .a f

( y a.f nei n o p t g i a Poes g Miir dct n A h i nvri, e i 309 C ia Ke L b oIt le t m ui&Sg l rc i, ns y ua o, n u U i sy H f 03, hn) lg C n n sn t E i e t e2 A s atT e sm tt vf m E a ai A )eh iu m ie i e to m ns Mo bt c: h y poiWae r vl t n(WE t nqe o bnd t t hdoMo et ( M) r A c o u o c c w h h Me fio e p ld o ce rt te a uai fh ie

adR dr rs Sci R S o e agtH w vr s f na p e cl ae h l l o o e d— n aa os et n( C ) fh re. o ee, t i t a e c c tn t w b C o t tw e h bet s lcr al re t emeh di si ut i—o s mig He c,nti p p r an w tp f h nteo jc eti l l g,h t o tl i t ie c ya s lq e mecn u n . n e i s a e, e eo h yKr l v s b p c t r tv e h d a e n f x b e i n ro t r ie a i e t c n q e i d p e o s l e t e l r e y o u s a e i a i e m t o s b s d o l i l n e— u e t r tv e h i u s a o t d t o v h a g e e

dnem txeut nain o ed c t ai fh l t c idI erl qai E I )N a—e es ar ai r i f m t i r i t no teEe r e tga E u t n(FE . er l i q o s g r h s ez o c iF l n o i fdma rx p e 0 d t n n e h i u o t i r c n ii i g t c n q e c mbi e t h ua h e h l n o o n d wih t e d l r s o d i c mplt U a t rz to r c n ii n n t e e L f c o ia i n p e o d to i g

t c n q ewi ea p i d t h e u to f h e a i en mb ro e h i u l b p l o t er d c i n o e i r t u l e t t v e f FBI CGS TAB. en me ia e uls h w ha Th u rc l s t o t t r s

t ecmp tt n l fce c f h ieb n Sfr lcr al reo jcsi i rv ds nf a t yuig h o u ai a e in yo ew d— a dRC eti l l g b et s mp o e i icnl b s o i t oe c ya g i y nt e m e h d p e e t d i h s p pe t o t s c i cn c c u a y h t o r s n e t i a

rwih u a rf i g mu h a c r c . n i

K y od: to f m nsMo; sm tt vf m E a ai A )Fei en e otrtrt e e rsMehdo et ( M)A y poi Wae r vl t n(WE; l b nr ue e i w Mo c o u o x li— i avm e h d; a ed m a r r c n t0 n t o Ne rf l t i p e 0 diini g i x

1引言 积分方程法作为计算电磁学中的一种重要方

进行求解时，将导致收敛很慢，甚至发散。当目标为电大尺寸时，更是如此。因此预处理技术的引入显得尤为必要，通过对原矩阵方程进行预处理，可大大加快迭代求解的收敛速度。一

法，可分为电场积分方程(F E法、磁场积分方程 E I) f I )混合场积分方程( F E法。 MF E法、 C I )就性能而言C I F E最好， I MF E其次， E I而 F E最差。然而 MF E I

些常用的预处理技术，如对称超松弛(S R SO )

和 CFE只适用于闭合目标如导体球，不适用于开 I放目标如导体平板。 F E则适用于任何目标，因此 E I具有通用性。EF E是第一类弗雷德霍姆积分方程， I 因此应用矩量法[其离散得到的阻抗矩阵的条件 ]对数将很大，此时使用迭代法对离散得到的矩阵方程

预处理[ 2】、不完全 L U分解( U预处理[】 I ) L 3、稀疏近 ' 4

似逆(AI S )预处理，以及最近发展的谱预处理技术【已被用于计算电磁学领域，且取得了一定的效 】

果。本文利用基于内外迭代技术的 F I B CGS AB[ T 8】

来求解稠密线性系统，并直接利用近场矩阵[ 】作为预处理器对其进行加速。该方法与渐近波形估

2 1—71收到，2 1—20改回 0 00 -9 00 1—1

计[A ) 9 wE技术结合可以实现目标宽带 R S的快速】 ( C计算。通过对理想导体平板、立方体以及球的宽带RC S计算验证了本文方法的高效性。

国家自科学基金( 7 13)然 6 704,安徽省教育厅自科学研究重点项 0然目f J00 00和安徽大学“ 1工程”学术创新团队基金资助课 K 21A 2) 21题

通信作者：赵克明

z m.2 6 . n h 9@1 3c

3 o

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4zcm.html