超宽带冲激无线电引信地面回波仿真算法  

Ground Echo Simulation Algorithm for Ultra-wideband Impulse-Radio Fuze

作　　者：王全民[1] 陈彬[1] 郭刚[1] 黄柯棣[1] 

机构地区：[1]国防科学技术大学机电工程与自动化学院,长沙410073

出　　处：《系统仿真学报》2011年第3期469-473,共5页Journal of System Simulation

基　　金：国家自然科学基金(60704038)

摘　　要：超宽带冲激无线电引信系统设计过程中使用计算电磁学的方法研究地面对回波信号的影响,目前对超宽带冲激信号地面回波的计算多使用传统FDTD算法,其仿真步长受到稳定性条件的限制,计算量较大;基于ADI-FDTD(交替方向隐式-时域有限差分)算法,使用CPML(卷积完全匹配层)作为吸收边界,使用多极点Debye土壤模型描述地面电磁特性,提出一种多极点Debye介质中的CPML-ADI-FDTD方法;对不同湿度和粗糙度的地面回波进行仿真,结果表明所用的算法具有较高的精度和计算效率。Computational electromagnetics is used to study the ground echo effects in designing UWB-IR（ultra-wideband impulse radio） fuze systems.Traditional FDTD（finite-difference time-domain） methods used in UWB-IR echo simulations usually require large computation resources,which is partially caused by simulation step limit resulted from stability conditions.Based on ADI-FDTD（alternating-direction-implicit FDTD）,taking CPML（convolutional perfectly-matched-layer） as PML,and multi-pole Debye media to model electromagnetic characteristics of soil,a CPML-ADI-FDTD algorithm in multi-pole Debye media was proposed.Simulation was carried out under different conditions,and comparison with traditional FDTD algorithm proves the validity and efficiency of the proposed algorithm.

关 键 词：超宽带 回波仿真 卷积完全匹配层 交替方向隐式-时域有限差分 多极点Debye介质 

分 类 号：TP391.9[自动化与计算机技术—计算机应用技术]