美国国家科学基金(CCR-0219528)
- 作品数：7 被引量：30H指数：3
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- 层状单轴各向异性介质并矢Green函数的递推算法及精确计算被引量：10
- 2007年
- 采用递推算法计算任意数目三维层状单轴各向异性介质的并矢Green函数.根据层界面处电场和磁场的连续性条件得到3个确定Sommerfeld积分待定系数的线性方程组,分别对应于垂向单位电偶极子产生的TM波、水平方向单位电偶极子产生的TE波和TM波,这些方程组均可通过递推算法求解.只需改变3个线性方程组中源项元素的位置,就可以方便地得到当源点和场点在任意层时的并矢Green函数.通过将积分路径在复平面变形,有效地解决了出现在Sommerfeld积分中的奇异点问题.所给出的并矢Green函数表达式形式简洁、易于编程,且计算时无溢出现象.理论分析和数值计算举例说明了该算法的准确性和有效性.
- 魏宝君张庚骥LIU Qinghuo
- 关键词：递推算法
- 水平层状介质并矢Green函数的递推矩阵方法
- 2008年
- 采用递推矩阵方法计算任意数目水平层状介质的并矢Green函数.根据层界面处电场和磁场的连续性条件得到3个确定Sommerfeld积分待定系数的矩阵方程组,分别对应于垂向单位电偶极子产生的TM波、水平方向单位电偶极子产生的TE波和TM波,这些方程组均可通过递推方法快速求解.只需改变3个方程组中源项元素的位置,就可以方便地得到当源点和场点在任意层时的并矢Green函数.本文给出的并矢Green函数表达式形式简洁且不含指数增加项,计算时不会出现溢出现象.
- 魏宝君张庚骥LIU Q H
- 关键词：层状介质
- 水平层状介质中三维异常体电磁波散射模拟的混合DTA-BCGS算法被引量：2
- 2008年
- 为提高水平层状介质中三维异常体的电磁波散射精确数值模拟的效率,提出了一种将求解积分方程的对角张量近似(DTA)和稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)混合应用的算法。根据不同回代方式得到了两种近似,即DTA1和DTA2,二者均可以通过快速Fourier变换技术加速。DTA既可以作为BCGS-FFT算法的初始猜测值也可以作为它的预条件因子,从而使得这种混合算法能以比传统的BCGS-FFT算法更少的迭代次数精确求解电磁波散射场。对DTA、混合DTA-BCGS以及BCGS-FFT的精度和收敛性进行了对比,结果表明,DTA2改进型的对角张量近似可使计算精度进一步提高,而混合DTA-BCGS能以更少的迭代次数达到与传统的BCGS-FFT完全相同的精度。
- 魏宝君宋殿光LIU Q H
- 关键词：积分方程快速FOURIER变换水平层状介质
- 水平层状介质中基于DTA的三维电磁波逆散射快速模拟算法被引量：17
- 2007年
- 为提高水平层状介质中三维电磁波散射和逆散射数值模拟的效率,在对角张量近似(DTA)的基础上根据不同回代方式得到了求解积分方程的DTA1和DTA2两种近似.这两种近似可以作为计算积分方程稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法的初始猜测值和预条件因子,从而形成效率更高的混合DTA-BCGS算法.散射实例说明了DTA2的高精度和混合DTA-BCGS算法尤其是混合DTA2-BCGS算法的高效率.由于DTA2近似程度更高,将DTA2与变型Born迭代反演方法(DBIM)相结合形成了一种对三维异常体进行重构的快速电磁波逆散射技术.文中的逆散射实例说明所开发的逆散射技术对重构水平层状介质中的任意三维异常体是非常有效的.
- 魏宝君LIU Q H
- 关键词：快速FOURIER变换水平层状介质逆散射
- 层状介质中三维物体重构的对比源反演算法被引量：1
- 2007年
- 对比源反演(CSI)算法将反演问题转化为求解成本泛函的极小值问题,从而形成重构对比源和对比度的迭代序列。开发了一种三维CSI算法对层状介质中的三维物体进行重构,该算法是对二维对比源反演算法的推广。该算法无须正演计算,亦无须人为地选择正则化参数,反演过程更稳定。CSI的每一次迭代过程均采用快速Fourier变换技术计算并矢Green函数算子及其共轭算子,确保了该算法在三维层状介质情况下的高效率。复杂模型的反演结果说明,CSI算法对重构层状介质中的任意三维异常体是非常有效的。
- 魏宝君LIU Q H
- 关键词：层状介质快速FOURIER变换
- 过墙壁探测:层状介质中二维层析成像模拟
- 2007年
- 开发了一种基于对比源反演(CSI)算法的二维非线性逆散射技术,对层状介质中的二维物体进行层析成像并用其模拟过墙壁探测。对一些复杂模型的反演结果说明了CSI算法的有效性和进行过墙壁探测的可行性。数值模拟结果表明,在观测受到限制的情况下通过对多种频率的数据进行反演仍可以精确重构被探测目标的位置、形状及电参数。
- 魏宝君LIU Q H
- 关键词：层状介质层析成像快速FOURIER变换
- 层状介质中计算体积分方程的弱化BCGS-FFT算法被引量：11
- 2007年
- 采用弱化稳定型双共轭梯度快速Fourier变换(BCGS-FFT)算法精确计算了层状介质中的体积分方程。采用递推矩阵方法计算层状介质中的并矢Green函数,可以很方便地与体积分方程结合。将“屋顶”函数作为基函数和试探函数对体积分方程进行弱化离散,从而有效地避免了体积分方程的奇异性。离散后的体积分方程采用稳定型双共轭梯度迭代方法进行求解,从而得到异常体内电场的分布。假设异常体只分布在层状介质中的某一层介质内,则体积分方程内并矢Green函数与对比源之间的乘积可表示为褶积或相关形式,从而在每一次迭代过程中可以同时在x,y,z方向采用快速Fourier变换技术加快运算速度。数值算例说明了该算法的精确性和有效性。
- 魏宝君LIU Q H
- 关键词：层状介质电法测井
