高超声速目标电磁散射的FDTD并行算法研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 缩略语对照表 | 第11-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外的研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3 论文内容安排 | 第17-20页 |
| 第二章 时域有限差分方法基本理论 | 第20-32页 |
| 2.1 常规FDTD方法 | 第20-27页 |
| 2.1.1 FDTD和Yee元胞 | 第20-23页 |
| 2.1.2 数值稳定性条件 | 第23-24页 |
| 2.1.3 目标散射计算区域划分 | 第24-25页 |
| 2.1.4 吸收边界 | 第25-26页 |
| 2.1.5 雷达散射截面定义 | 第26-27页 |
| 2.1.6 激励源的引入 | 第27页 |
| 2.2 色散介质FDTD方法 | 第27-29页 |
| 2.2.1 色散介质 | 第27-28页 |
| 2.2.2 Drude模型ADE-FDTD方法 | 第28-29页 |
| 2.3 总结 | 第29-32页 |
| 第三章 基于MPI库的FDTD并行算法实现 | 第32-46页 |
| 3.1 并行计算基础 | 第32-34页 |
| 3.2 并行FDTD算法设计 | 第34-36页 |
| 3.3 并行FDTD算法实现过程 | 第36-41页 |
| 3.3.1 编程模式选择 | 第36-37页 |
| 3.3.2 虚拟拓扑结构建立 | 第37-38页 |
| 3.3.3 进程之间通信 | 第38-40页 |
| 3.3.4 进度同步与速率优化 | 第40-41页 |
| 3.4 并行FDTD算法准确性验证 | 第41-45页 |
| 3.4.1 常规介质FDTD并行计算准确性 | 第41-43页 |
| 3.4.2 色散介质FDTD并行计算准确性 | 第43-45页 |
| 3.5 章节小结 | 第45-46页 |
| 第四章 高超声速飞行器散射特性计算及并行性能分析 | 第46-60页 |
| 4.1 等离子体频率与碰撞频率 | 第46-47页 |
| 4.2 并行FDTD计算过程 | 第47-50页 |
| 4.2.1 硬件环境 | 第47页 |
| 4.2.2 编译环境配置 | 第47-48页 |
| 4.2.3 并行计算流程 | 第48-50页 |
| 4.3 典型高超声速飞行器散射特性计算 | 第50-54页 |
| 4.4 并行计算性能分析 | 第54-59页 |
| 4.4.1 并行计算加速比与效率 | 第54-55页 |
| 4.4.2 并行程序计算效率分析 | 第55-59页 |
| 4.5 总结 | 第59-60页 |
| 第五章 基于高性能计算集群的并行FDTD计算 | 第60-72页 |
| 5.1 高性能计算集群系统 | 第60-62页 |
| 5.1.1 基本情况 | 第60-61页 |
| 5.1.2 环境配置 | 第61-62页 |
| 5.2 基于集群系统计算流程 | 第62-64页 |
| 5.2.1 程序编译 | 第62-63页 |
| 5.2.2 并行FDTD程序运行计算 | 第63-64页 |
| 5.3 高性能集群FDTD并行计算算例 | 第64-69页 |
| 5.4 基于高性能集群并行FDTD算法性能分析 | 第69-71页 |
| 5.4.1 单个节点多进程并行计算性能 | 第69-70页 |
| 5.4.2 多个节点多进程并行计算耗时分析 | 第70-71页 |
| 5.5 本章总结 | 第71-72页 |
| 第六章 总结与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 工作总结 | 第72页 |
| 6.2 后续展望 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 作者简介 | 第80-81页 |
