电子学报 ›› 2022, Vol. 50 ›› Issue (10): 2329-2335.DOI: 10.12263/DZXB.20210241

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一种灵活高效的电磁散射宽角度扫描算法

薛博文, 顾思卓, 潘小敏, 盛新庆()   

  1. 北京理工大学集成电路与电子学院,北京 100081
  • 收稿日期:2021-02-09 修回日期:2021-09-16 出版日期:2022-10-25
    • 作者简介:
    • 薛博文 男,1998年1月出生,内蒙古包头人.2020年9月进入北京理工大学集成电路与电子学院攻读硕士学位.研究方向为电磁计算方法.E-mail: 3120200718@bit.edu.cn
      顾思卓 男,1997年3月出生,河北石家庄人.2019年进入北京理工大学电子科学与技术专业攻读硕士学位.研究方向为计算电磁学及微波技术.E-mail: 3120190665@bit.edu.cn
      潘小敏(通讯作者) 男,1978年7月出生,湖北孝感人.北京理工大学教授,博士生导师,中国电子学会高级会员.研究方向为机器学习和电磁计算方法及其在多物理场、集成电路设计和电磁成像等领域的应用.
      盛新庆 男,1968年8月出生,安徽黄山人.北京理工大学教授,博士生导师,2001年度中国科学院“百人计划”入选者,2004年度教育部长江学者特聘教授.研究方向为计算电磁学、目标电磁特性、微波成像、遥感、电磁兼容、天线理论及设计.E-mail: xsheng@bit.edu.cn
    • 基金资助:
    • 国家自然科学基金 (62171033)

Wide Angular Sweeping of Electromagnetic Scattering Based on Skeletonization

XUE Bo-wen, GU Si-zhuo, PAN Xiao-min, SHENG Xin-qing()   

  1. School of Integrated Circuits and Eletronics,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China
  • Received:2021-02-09 Revised:2021-09-16 Online:2022-10-25 Published:2022-10-11

摘要:

基于骨架结构元(骨元)技术,提出一种灵活高效的电磁散射宽角度扫描算法.与已有骨元扫角算法不同,本文提出的算法对扫描角度抽样没有任何限制.算法将所有角度抽样对应的右端项向量空间用一组骨元向量来表达,通过求解一个超定方程得到任意角度抽样对应的右端项向量.对超定方程的求解进行了分析,研究了超定方程的求解精度与开销问题.讨论了超定方程引入对骨元扫角的影响.通过超低散射目标和电大复杂目标的雷达散射截面数值仿真结果,验证了所提算法的精确性和高效性.

关键词: 电磁散射, 角度扫描, 骨元化

Abstract:

Based on previously developed angular sweeping grounding on skeletonization, a flexible and efficient wide angular sweeping algorithm is proposed. Different from the previous skeletonization-based angular sweeping methods, the proposed one removes the limitation on how to select the incident samples. Taking the skeleton right-hand sides(RHSs) as the basis vectors which can uniquely and accurately represent the vector space of the whole RHS space, the RHS of an arbitrary incident can be obtained by solving an overdetermined system. The accuracy and the cost of solving the overdetermined system is analyzed. The impact of the overdetermined system on the angular sweeping is discussed. Numerical experiments are carried out to show the performance of the proposed method to solve the overdetermined system. Radar cross section(RCS) computations on ultra-low scattering targets and electrically large complex targets validate the performance of the proposed angular sweeping algorithm.

Key words: electromagnetic scattering, angular sweeping, skeletonization

中图分类号: