并行FDTD的實現(xiàn)與在電磁散射中的應用.pdf

1、對復雜目標的電磁散射特性進行快速、高效的分析，具有重要的理論意義和實用價值。但是，隨著所關心目標的電尺寸不斷增大，求解過程需要的內(nèi)存和CPU等計算資源變得非常巨大，限制了單機的求解能力。為解決此問題，并行計算技術被應用到電磁學的計算當中。
　　 本文研究了基于MPI的并行時域有限差分方法的實現(xiàn)與應用，分別應用了和提出了“通信與計算相重疊”、“并行時域外推技術”兩種不同的并行優(yōu)化方法：第一種是設法加大計算時間相對于通信時間的比重，

2、減少通信時間的開銷，從而獲得了更為理想的加速比；第二種則是在傳統(tǒng)散射的近—遠場外推（投盒子方法）的基礎上，讓每個處理器都去同時處理六個面。利用了重合的“虛假”的外推面電磁流互相抵消的性質(zhì)，最終保留了“真實的”外推面（惠更斯面）的貢獻。這樣負載更加均衡，并行的效率也更高。在此基礎上，本文進行了一系列的計算機仿真實驗，特別是針對復雜電大尺寸目標電磁散射的問題，通過網(wǎng)格模型的可視化顯示，驗證了復雜模型建立的正確。運用并行的FDTD方法對各種復