CUDA平台下的GPU并行计算系统研究

来源 :2013年全国微波毫米波会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ctk0836
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在各种计算电磁学方法中,基于计算机数值计算技术的电磁场数值算法获得了广泛的应用,GPU并行加速就是其中一种.本文介绍了GPU并行加速原理,并在CUDA平台下通过搭建GPU并行加速系统实现了FDTD法的电磁计算加速,此外还通过计算PEC球体模型的RCS对GPU的加速性能进行了研究与讨论,说明了GPU加速的优势.
其他文献
本文基于不对称对消不对称原理,通过构造极化不对称辐射单元,以及极化不对称辐射单元依次交替排列,组成不对称对消不对称天线阵列,研究了一种提高天线极化一致性的方法.该方法对提高基站天线的两个极化的辐射指标的一致性,提升网络上下行的均匀覆盖,提升网络质量具有重要的理论和实践指导意义.此外,该方法中辐射单元的两个极化不一致,两个极化之间耦合小,隔离度指标高,这对提升基站天线极化间隔离度指标具有重要指导意义
本文研究一种动态调节天线隔离度的方法与装置.当驱动传动装置调整阵列天线的电下倾角时,传动装置带动去耦合部件同步运动,去耦合部件可在三维空间自由移动.在不同的电下倾角,去耦合装置处在不同位置,克服了同一频点,同一位置上的去耦合部件在不同电下倾角时对天线隔离度调节作用的差异性和反作用,促使天线在不同的电下倾角下都有良好的隔离度.此外,动态调节隔离方式大量减少了去耦合部件的使用,减小了去耦合部件对天线方
本文仿真设计了一种新型宽带宽角扫描双极化vivaldi阵列天线,采用全金属整体加工,结构简单、成本低廉,通过同轴电缆直接对槽线馈电,能够承受较大功率馈入.通过二维周期边界仿真设计,天线单元在不扫描和扫描45°时驻波小于2的带宽分别达到8.5∶1和7∶1,两个极化的波瓣图在整个频带内一致性很好,亦可用于组成圆极化阵列.
本文采用简单的馈电网络实现了一种和差波束天线.为了简化天线结构,将和差网络的支路末端通过探针直接与辐射单元连接,使辐射单元和微带馈线位于底板的同侧.此外,为了提高天线的鉴角特性,采用幅度锥削方法,降低了和波束的副瓣电平,同时也提高了差波束的零陷电平.采用上述方法设计了工作在L波段的四元微带线阵,天线VSWR≤2的工作带宽达到11%,该频段内天线增益大于14.8dB,H面除主瓣一定范围内,差方向图电
本文设计了一种宽频带微带伞形振子天线单元,基于这种单元优化设计了宽频带天线阵列.采用宽频带低损耗的馈电网络,能够适应较大的输入功率.测试结果表明,该天线阵列带宽达到了28.5%,副瓣优于-20dB,在连续波1000W的输入功率下工作正常.
本文介绍了一种窄边开缝波导裂缝天线的设计方法.通过小阵仿真及实际测量提取在有互耦情况下的有源谐振导纳和缝深,采用拟合方法得到天线每个缝隙的倾角和切割深度.设计中采用了相邻波导缝隙反相来抑制交叉极化.通过上述措施,窄边波导裂缝天线获得了良好的交叉极化和低副瓣性能.
本文简要介绍了有限扫描相控阵天线的应用环境及其实现方法,给出了一种基于不规则子阵的天线设计,通过算例说明了其对最大栅瓣电平的抑制效果.该设计方法适用于天线阵扫描范围适中或对平均副瓣要求较低的雷达和通信系统中.
空馈阵列天线集合空气耦合馈电(Air-fed)天线和阵列天线的优点,具有高增益、低剖面、馈电简单、波束设计灵活等特点.本文总结了现有各种空馈阵列天线,并从电气性能和结构两方面做了对比分析,进而推论谐振是空馈阵列天线现实性能和结构尺寸折中平衡的核心机制,然后定性分析了空馈阵列天线家族中的各种谐振模式与天线频段宽带性能的关系.
基于H矩阵理论,提出了对电磁场积分方程核函数进行相位补偿并利用径向基函数插值逼近的方法,从而实现快速计算.在该方法中,将由矩量法分域基函数区域划分为近场区和远场区,对远场区矩阵块的计算利用核函数相位补偿处理再进行径向基函数插值,从而提高了逼近精度与效率,减少了所需存储量和计算量.计算结果比较表明,该退化核函数方法能够提高求解电磁场问题的存储与计算效率.
本文通过利用解析方法实现了在求解时域积分方程(time-domain-integral-equation,TDIE)时矩阵元素延迟位的精确计算.文章首先导出了时域积分方程中所用到的基于RWG基函数的标量位和矢量位解析表达式.在矩阵元素计算过程中,两层面积分的内层采用解析计算,外层选用25点高斯数值积分,时间层的卷积采用梯形公式进行求解,直接从时域角度得到了时间步进法(marching-on-in-