三角域上Meyer-Knig-Zeller算子的高阶矩量

1

作者 杨汝月 马国强 《中国计量学院学报》 2009年第2期185-188,共4页

给出了三角域上Meyer-Knig and Zeller算子高阶矩量的递推公式,经验算满足三阶矩量.

关键词 递推公式 三角域 高阶矩量 Meryer-knigandZeller算子

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介质涂覆目标电磁散射特性计算与仿真 被引量：7

2

作者 周超 张小宽 赵辉 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2013年第10期120-123,142,共5页

研究涂覆介质减小散射场优化问题,导体表面涂覆介质能有效吸收电磁波、减小目标本来的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)。针对介质涂覆目标的散射基理分析及S仿真计算RCS缩减问题,研究了介质涂覆材料对目标电磁散射特性的影响,分... 研究涂覆介质减小散射场优化问题,导体表面涂覆介质能有效吸收电磁波、减小目标本来的雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)。针对介质涂覆目标的散射基理分析及S仿真计算RCS缩减问题,研究了介质涂覆材料对目标电磁散射特性的影响,分析了涂覆材料的吸波原理,推导了关于表面积分方程的高阶矩量法,采用RWG基函数的选取与处理,建立复杂目标电磁计算模型。最后,根据研究复杂介质涂覆目标RCS的分析需要,用高阶矩量法仿真某型巡航导弹和高速飞行器涂覆介质时的双站散射特性,结果表明,上述方法能有效解决电大尺寸复杂介质涂覆目标的散射优化问题,为介质涂覆材料在导弹上的设计应用提供了依据。 展开更多

关键词 介质涂覆 高阶矩量法 散射特性 电大目标

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介质体电磁散射的矩量法快速求解 被引量：7

3

作者 李西敏 童创明 付树洪 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期470-472,共3页

针对传统低阶矩量法(MoM)几何建模复杂、计算量大等缺点,采用高阶矩量法和双线性表面技术对介质体电磁散射问题进行了研究。首先建立散射体的双线性表面几何模型,然后基于等效原理建立表面电磁积分方程,最后以典型散射体为例,采用高阶... 针对传统低阶矩量法(MoM)几何建模复杂、计算量大等缺点,采用高阶矩量法和双线性表面技术对介质体电磁散射问题进行了研究。首先建立散射体的双线性表面几何模型,然后基于等效原理建立表面电磁积分方程,最后以典型散射体为例,采用高阶矩量法进行了仿真计算。计算结果表明,高阶矩量法结果不仅与MoM结果吻合很好,而且至少减少了50%的未知量,同时也节省了计算机内存。因此该算法在快速求解介质体的电磁散射问题时有一定的理论和应用价值。 展开更多

关键词 电磁散射 散射特性 高阶矩量法 介质体 双线性表面 快速求解

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面向国产异构DCU平台的大规模并行矩量法研究

4

作者 贾瑞鹏 林中朝 +2 位作者 左胜 张玉 杨美红 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期76-83,共8页

面向国产异构众核处理器超级计算机发展趋势,实现了基于CPU+DCU国产异构并行系统的大规模并行高阶矩量法。在同构并行矩量法负载均衡策略的基础上,提出了一种“MPI+openMP+DCU”的高效异构并行编程框架,解决了计算任务与计算能力不匹配... 面向国产异构众核处理器超级计算机发展趋势,实现了基于CPU+DCU国产异构并行系统的大规模并行高阶矩量法。在同构并行矩量法负载均衡策略的基础上,提出了一种“MPI+openMP+DCU”的高效异构并行编程框架,解决了计算任务与计算能力不匹配的问题,实现了矩量法异构并行计算过程的负载均衡。采用细粒度任务划分策略与异步通信技术,对深度计算处理器计算过程进行了流水线优化设计,实现了计算与通信重叠,提升了矩量法异构协同计算的效率。通过与有限元法的仿真结果对比,验证了CPU+DCU异构并行矩量法的准确性。基于国产深度计算处理器异构平台的可扩展性分析结果表明,与单纯CPU计算相比,所实现的CPU+DCU异构协同计算方法能够获得5.5~7.0倍的加速效果,且在国家超级计算西安中心能够实现全系统运行,并行规模从360节点扩展到3 600节点(共1 036 800个处理器核心),并行效率可以达到约73.5%。 展开更多

关键词 高阶矩量法 国产异构并行系统 深度计算处理器 异构协同并行计算

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高阶矩量法在国产超级计算机上的并行性能 被引量：4

5

作者 林中朝 张爽 +2 位作者 王星 张玉 赵勋旺 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第S1期44-47,共4页

矩量法的计算复杂度和内存需求随着电磁目标未知量N的增大呈O(N 2)甚至O(N 3)增长,这使得其在处理未知量很大的复杂电磁问题时,往往需要很长的计算时间,因此算法并行性能的优化显得尤为重要。本文基于国产计算机平台的软硬件环境,针对Bl... 矩量法的计算复杂度和内存需求随着电磁目标未知量N的增大呈O(N 2)甚至O(N 3)增长,这使得其在处理未知量很大的复杂电磁问题时,往往需要很长的计算时间,因此算法并行性能的优化显得尤为重要。本文基于国产计算机平台的软硬件环境,针对Block size和Process grid两个参数对矩量法并行性能的影响进行了优化测试,并根据优化测试的结论对高阶矩量法的并行性能进行了测试,测试结果表明该算法在并行规模扩大10倍以上时仍可以获得75%~80%的并行效率。此外以飞机散射特性计算为例表明并行高阶矩量法可以在国产计算机平台上有效解决此类散射问题。 展开更多

关键词 高阶矩量法 性能优化 并行效率 国产计算平台 散射特性

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并行高阶矩量法分析大型阵列天线的辐射特性 被引量：4

6

作者 葛文慧 晏璎 +2 位作者 吕兆峰 赵勋旺 张玉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S2期15-18,共4页

随着计算机多核技术和计算机集群技术的发展,并行高阶矩量法可以解决复杂大型目标的电磁特性。文中首先对单个天线单元在高阶矩量法与有限元方法下的结果进行对比,验证了本文方法的正确性和可行性,然后给出了一个36×12单元的伞形... 随着计算机多核技术和计算机集群技术的发展,并行高阶矩量法可以解决复杂大型目标的电磁特性。文中首先对单个天线单元在高阶矩量法与有限元方法下的结果进行对比,验证了本文方法的正确性和可行性,然后给出了一个36×12单元的伞形印刷振子天线阵列的方向图结果,从而说明了本文方法可以处理实际工程中的大规模挑战性问题。 展开更多

关键词 伞形印刷振子天线阵 并行高阶矩量法 辐射特性

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机载微带天线阵列的辐射特性分析 被引量：4

7

作者 杨则南 江树刚 +1 位作者 晏璎 张玉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S2期28-30,共3页

本文使用并行高阶矩量法求解一个35×5个单元微带天线阵列放置在飞机上时的增益。采用了基于高阶基函数的矩量法保证计算精度;并且采用大规模并行技术有效提高了计算效率以及处理电大尺寸问题的能力。文中首先计算阵列单个单元增益... 本文使用并行高阶矩量法求解一个35×5个单元微带天线阵列放置在飞机上时的增益。采用了基于高阶基函数的矩量法保证计算精度;并且采用大规模并行技术有效提高了计算效率以及处理电大尺寸问题的能力。文中首先计算阵列单个单元增益并与有限元对比证明其正确性,然后利用泰勒综合设定阵列每个激励的振幅,对比了机载和阵列本身的增益方向图结果从而说明了本文方法可以处理实际工程中大规模挑战性问题。 展开更多

关键词 机载 微带天线阵 并行高阶矩量法

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基于高阶叠层矩量法分析理想导体缝隙的散射特性 被引量：3

8

作者 陈俊奇 吴萍 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第6期44-47,共4页

利用等效原理和Bab inet原理得到无限大理想导体缝隙的磁场积分方程.根据高阶矩量法的基本原理,对缝隙表面进行离散,利用高斯积分求得缝隙的等效磁流和散射特性.文中定义了相对尺寸s(s=h/λ),通过分析,当s不变时,缝隙的等效磁流不变,其R... 利用等效原理和Bab inet原理得到无限大理想导体缝隙的磁场积分方程.根据高阶矩量法的基本原理,对缝隙表面进行离散,利用高斯积分求得缝隙的等效磁流和散射特性.文中定义了相对尺寸s(s=h/λ),通过分析,当s不变时,缝隙的等效磁流不变,其RCS(雷达散射截面)也只是改变了振幅,变化的趋势都相同.且当s变大时,缝隙的等效磁流幅值变小,RCS的变化更频繁. 展开更多

关键词 修正勒让德多项式 高阶矩量法 缝隙

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沥青路面微波加热器高效仿真分析 被引量：3

9

作者 薄元窈 李昊 +2 位作者 赵勋旺 张玉 苏涛 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期36-38,共3页

本文是在研究沥青路面微波热再生技术的作用机理基础上,对设计合理的沥青路面微波加热装置进行仿真。然而由于现有的仿真软件在计算未知量较大的模型时占用过多计算机资源且计算时间较长,使用高阶矩量法可以极大的减少未知量的数目,从... 本文是在研究沥青路面微波热再生技术的作用机理基础上,对设计合理的沥青路面微波加热装置进行仿真。然而由于现有的仿真软件在计算未知量较大的模型时占用过多计算机资源且计算时间较长,使用高阶矩量法可以极大的减少未知量的数目,从而减小了计算机资源的消耗,而并行高阶矩量法的使用也增加了计算速度和计算效率。本文主要采用并行高阶矩量法对沥青路面微波加热装置的核心部件——4×4喇叭阵列辐射器进行仿真,并对仿真结果进行分析,最后记录了计算耗时。 展开更多

关键词 微波加热 高阶矩量法 喇叭阵列辐射器

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高阶MoM及其与PO的混合法计算电磁散射问题 被引量：2

10

作者 刘曙光 张晓娟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2376-2379,共4页

本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高... 本文提出了一种新的以高阶矩量法(MoM)与物理光学法相结合的混合法(MoM-PO).该方法采用曲面参数化的离散方法,保证了建模的精确性.计算过程中将散射表面灵活划分为MoM区和PO区,在各自区域可以灵活确定离散单元的大小和密度.MoM区域的高阶矩量法,采用基于Lagrange插值的高阶矢量基函数,结合点匹配技术,比传统的高阶法简单,易于实现.计算结果表明,本文的高阶矩量法及其与物理光学法结合的混合方法能准确有效的计算目标的电磁散射特性. 展开更多

关键词 电磁散射 高阶矩量法 混合法 矢量基函数

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雷达天线罩电磁散射特性研究 被引量：3

11

作者 李西敏 童创明 +1 位作者 付树洪 李晶晶 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2009年第10期95-97,共3页

采用高阶矩量法研究了常见雷达天线罩的电磁散射特性。首先采用双线性表面几何建模技术对天线罩进行面剖分,再依据等效原理在天线罩表面建立电磁积分方程,最后用基于混合域基函数的高阶矩量法对其离散求解。实例验证,该方法简单易行、... 采用高阶矩量法研究了常见雷达天线罩的电磁散射特性。首先采用双线性表面几何建模技术对天线罩进行面剖分,再依据等效原理在天线罩表面建立电磁积分方程,最后用基于混合域基函数的高阶矩量法对其离散求解。实例验证,该方法简单易行、结果精确,同时发现天线罩材料的电参数在很大程度上影响了其电磁散射特性。 展开更多

关键词 雷达天线罩 电磁散射特性 高阶矩量法 双线性表面

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并行高阶矩量法分析舰队RCS和其它电磁特性 被引量：3

12

作者 杜子静 张玉 +1 位作者 赵勋旺 梁昌洪 《微波学报》 CSCD 北大核心 2011年第4期53-56,共4页

随着计算机多核技术和计算机群技术的发展和MPI并行技术的应用,使得并行高阶矩量法可以解决复杂大型目标的电磁特性。文中介绍了并行高阶矩量法的基本理论:高阶基函数、并行矩阵填充和并行矩阵求解,并在这些理论的基础上应用其分析舰队... 随着计算机多核技术和计算机群技术的发展和MPI并行技术的应用,使得并行高阶矩量法可以解决复杂大型目标的电磁特性。文中介绍了并行高阶矩量法的基本理论:高阶基函数、并行矩阵填充和并行矩阵求解,并在这些理论的基础上应用其分析舰队的RCS和其它电磁特性来说明这种数值算法的可行性和快速性。 展开更多

关键词 并行 高阶矩量法 RCS 舰队

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基于GPU加速的高阶矩量法研究与应用 被引量：2

13

作者 马韬 陈明生 +2 位作者 吴先良 刘艺 齐琪 《微波学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期34-37,共4页

矩量法(MOM)在求解电磁场散射问题时,当未知量数目比较大时,其内存占用和计算时间非常大。基于最佳一致逼近理论构造了高阶矩量法,并引入了计算统一设备架构(CUDA)技术,在图形处理器(GPU)上实现了并行加速计算二维电磁散射问题。实例结... 矩量法(MOM)在求解电磁场散射问题时,当未知量数目比较大时,其内存占用和计算时间非常大。基于最佳一致逼近理论构造了高阶矩量法,并引入了计算统一设备架构(CUDA)技术,在图形处理器(GPU)上实现了并行加速计算二维电磁散射问题。实例结果表明,在与快速多极子算法(FMM)相对比下,该方法在较低剖分的情况下,具有很高的计算精度,并且在阻抗矩阵填充和矩矢相乘时的速度大大提升,适用于电大尺寸目标的散射问题。 展开更多

关键词 矩量法(MOM) 最佳一致逼近 高阶矩量法 图形处理器(GPU) 计算统一设备架构(CUDA)

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并行高阶矩量法在大型反射面天线仿真中的应用 被引量：2

14

作者 王永乐 李昊 +2 位作者 代超超 张玉 赵勋旺 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期16-19,共4页

随着空间探测、卫星通信和大型雷达的发展,一些大型高精度反射面天线被广泛运用于各种领域。然而由于计算机存储资源的限制,难以对复杂的电大尺寸目标进行精确仿真。随着计算机软硬件技术的不断发展,计算机集群的大规模并行计算技术使... 随着空间探测、卫星通信和大型雷达的发展,一些大型高精度反射面天线被广泛运用于各种领域。然而由于计算机存储资源的限制,难以对复杂的电大尺寸目标进行精确仿真。随着计算机软硬件技术的不断发展,计算机集群的大规模并行计算技术使得这一问题得到解决。在高阶矩量法中常用的激励有电压源、电流源以及平面波,但是关于圆波导和同轴线波导场源的研究比较少,而这两种场源在现实应用中是十分重要的。本文将波端口的理论结合到高阶矩量法中,利用计算机平台中的192个CPU核对大型反射面天线的辐射特性进行了仿真并用1680个CPU核分析了卫星平台对星载反射面天线性能的影响,为电大尺寸的反射面天线的设计及分析其在平台上的布局提供了一条有效的途径。 展开更多

关键词 并行计算 高阶矩量法 波端口 电大尺寸目标 反射面天线

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介质体散射分析中奇异积分处理 被引量：2

15

作者 李西敏 童创明 付树洪 《上海航天》 2009年第2期15-18,34,共5页

为消除高阶矩量法(MOM)求解表面积分方程时的奇异积分,提出了一种采用混合域基函数精确计算奇异积分的方法。通过分离奇异积分项,用变量替换求解析解,与高斯积分法获得的非奇异积分值相加,求得阻抗元素。仿真计算表明:该法的结果和文献... 为消除高阶矩量法(MOM)求解表面积分方程时的奇异积分,提出了一种采用混合域基函数精确计算奇异积分的方法。通过分离奇异积分项,用变量替换求解析解,与高斯积分法获得的非奇异积分值相加,求得阻抗元素。仿真计算表明:该法的结果和文献中低价MOM吻合。 展开更多

关键词 高阶矩量法 奇异积分 变量替换 混合基函数 阻抗元素

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完全涂敷目标电磁散射高阶矩量法求解 被引量：2

16

作者 李西敏 童创明 +1 位作者 李晶晶 付树洪 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期62-66,共5页

针对传统矩量法(method of moment,MoM)几何建模复杂、计算量大等缺点,采用高阶矩量法和双线性表面技术对涂敷目标的电磁散射问题进行了研究。建立目标的双线性表面几何模型,基于等效原理建立表面电磁积分方程,以典型的完全涂敷目标为例... 针对传统矩量法(method of moment,MoM)几何建模复杂、计算量大等缺点,采用高阶矩量法和双线性表面技术对涂敷目标的电磁散射问题进行了研究。建立目标的双线性表面几何模型,基于等效原理建立表面电磁积分方程,以典型的完全涂敷目标为例,采用高阶矩量法进行仿真计算。计算结果表明,该方法不仅与传统MoM结果吻合,而且减少计算量和节省计算机内存。 展开更多

关键词 完全涂覆目标 电磁散射 高阶矩量法 双线性表面

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自适应交叉近似压缩的高阶矩量法的并行实现 被引量：2

17

作者 袁浩波 何力 +1 位作者 党晓杰 王志军 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期138-142,共5页

高阶矩量法在计算电磁学中的应用越来越广泛,为了进一步提高其计算规模,引入并行的自适应交叉近似压缩算法(Adaptive Cross Approximation algorithm,ACA).该算法首先采用非均匀有理B样条建模(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)的... 高阶矩量法在计算电磁学中的应用越来越广泛,为了进一步提高其计算规模,引入并行的自适应交叉近似压缩算法(Adaptive Cross Approximation algorithm,ACA).该算法首先采用非均匀有理B样条建模(Non-Uniform Rational B-Splines,NURBS)的方法进行面片分组;然后利用矩量法中远区阻抗矩阵的低秩特性进行ACA压缩;最后采用稀疏近似逆预条件(Sparse Pattern Approximate Inverse preconditioning,SPAI)的共轭梯度法(Conjugate Gradient method,CG)快速求解矩阵方程.该算法中的ACA压缩过程和迭代求解过程都特别适合并行计算.数值实验表明,对于电大尺寸问题,ACA压缩后的矩阵占用的内存远远低于原矩阵,而预条件的共轭梯度法可以很快收敛.此外该算法在大规模并行时的效率较高. 展开更多

关键词 高阶矩量法 ACA压缩算法 共轭梯度法 并行计算

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均匀介质目标高阶矩量法的高效预处理方法 被引量：2

18

作者 伍月千 盛新庆 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期1099-1104,1261,共7页

针对均匀介质目标的高阶联合切向积分方程(CTF)迭代求解收敛慢甚至不收敛的问题,提出了一种高效预处理构建方法。通过研究CTF离散方程的矩阵特性,发现矩阵方程中等效电流和等效磁流的两个耦合项具有绝对数值相差很大的特征。利用此特征... 针对均匀介质目标的高阶联合切向积分方程(CTF)迭代求解收敛慢甚至不收敛的问题,提出了一种高效预处理构建方法。通过研究CTF离散方程的矩阵特性,发现矩阵方程中等效电流和等效磁流的两个耦合项具有绝对数值相差很大的特征。利用此特征,提出了先忽略弱耦合项,再用不完全LU分解构造预处理器。数值算例表明:采用此预处理技术的高阶CTF方程在保留CTF方程高精度与稳定性的基础上,具高效性。 展开更多

关键词 预处理技术 高阶矩量法 面积分方程 电磁散射

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采用PSO算法的基站天线方向图综合优化 被引量：1

19

作者 翟畅 王梦烨 +1 位作者 张玉 赵勋旺 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第S1期20-23,共4页

随着当今社会手机的普及,基站天线也变得越来越重要,针对基站天线性能的提升也有各种方法,而基站天线的方向图综合优化设计是现今提高天线性能最常用的方法之一。无论是在设计之初还是在基站天线设置都需要根据其不同的环境与应用背景... 随着当今社会手机的普及,基站天线也变得越来越重要,针对基站天线性能的提升也有各种方法,而基站天线的方向图综合优化设计是现今提高天线性能最常用的方法之一。无论是在设计之初还是在基站天线设置都需要根据其不同的环境与应用背景来设置相关参数以满足所需的电性能。本文采用高阶矩量法对板状振子型基站天线进行仿真计算,通过使用粒子群算法对其振子间距以及各个振子相位进行优化,实现了垂直面内较好的方向图综合设计。 展开更多

关键词 基站天线 粒子群算法 高阶矩量法 方向图综合

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高阶矩量法的超级电磁计算研究 被引量：1

20

作者 林中朝 陈岩 +1 位作者 张玉 赵勋旺 《科研信息化技术与应用》 2015年第4期20-28,共9页

矩量法是广泛使用的高精度电磁数值算法之一。在仿真复杂电磁问题时,该算法需要处理大型复数稠密矩阵方程,这导致其面临内存需求高、计算时间长的问题。与传统基函数相比,本文采用的高阶多项式基函数能够在保证计算精度的前提下大幅度... 矩量法是广泛使用的高精度电磁数值算法之一。在仿真复杂电磁问题时,该算法需要处理大型复数稠密矩阵方程,这导致其面临内存需求高、计算时间长的问题。与传统基函数相比,本文采用的高阶多项式基函数能够在保证计算精度的前提下大幅度降低未知量,进而降低矩阵阶数。在此基础上,本文设计了基于分块矩阵的高效并行策略,在国内超级计算机平台开展了并行高阶矩量法的超级电磁计算研究,大幅度提升了矩量法的仿真能力。在国产神威蓝光超级计算机上,以机载天线阵列的辐射特性计算为例,对并行规模高达30720 CPU核时的算法性能进行了评估,测试结果表明算法在并行规模扩大20倍以上时仍可获得50%以上的并行效率。在当前排名世界第一的天河2号超级计算机上,以飞机散射特性计算为例,对并行规模高达201600 CPU核时的算法性能进行了评估,测试结果表明算法在并行规模扩大约8倍时可获得50%以上的并行效率。数值仿真结果表明并行高阶矩量法可以在不同架构的超级计算机上高效完成复杂电大目标的精确电磁计算。 展开更多

关键词 高阶矩量法 超级电磁计算 并行性能

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