FDTD及其并行算法在粗糙面和目标复合电磁散射中的应用的开题报告.docx

FDTD及其并行算法在粗糙面和目标复合电磁散射中的应用的开题报告 尊敬的评委老师，您好！ 本文要探讨的是FDTD（时域有限差分法）及其并行算法在粗糙面和目标复合电磁散射中的应用。 时域有限差分法是一种计算电磁波传播的数值方法，它的优点是精度高、适用范围广、易于实现，被广泛应用于电磁场计算和散射问题求解。然而，FDTD也存在着实现复杂、计算量大、耗时长等问题，为了提高计算效率，FDTD的并行算法应运而生，如基于MPI（消息传递接口）的并行计算，以及基于GPU（图形处理器）的并行计算等。 近年来，随着科技的不断进步，越来越多的应用场景需要考虑电磁波与不规则表面或目标的交互。比如雷达测量和成像等领域中，存在于目标表面、内部或附近的复杂结构（如腐蚀、裂纹等）会对电磁波的散射产生影响。因此，在研究电磁波-复杂结构的交互过程时，需要先对散射问题进行数值模拟，以预测和优化电磁场的传播和散射。 本文的研究目的是在FDTD及其并行算法的基础上，探究电磁波在粗糙面和目标复合体中的散射规律，并分析不规则结构对电磁波散射的影响。具体地，本文将重点研究以下内容： 1. FDTD及其并行计算算法的原理和基本实现方法，为后续散射问题的求解打下基础； 2. 粗糙表面散射问题的模拟和分析，研究不同粗糙度下电磁波的反射和漫反射特性； 3. 目标散射问题的模拟和分析，考虑不同形状、大小、材料、朝向等因素对散射特性的影响，探究复合结构的散射规律； 4. 以上两个问题的综合研究，研究电磁波与复杂表面或目标的交互过程。 本文的意义在于深入挖掘FDTD及其并行算法在复杂电磁场问题中的应用，尤其是在散射问题中，为相关领域的研究提供参考和借鉴。同时，本文也将为电磁场和计算物理等领域的研究或工程应用提供一些实用的思路和方案。 以上就是本文的开题报告，欢迎评委老师审阅指正！