《基于Stochastic FDTD与Monte Carlo方法的电磁统计特性计算》 在现代电磁学研究领域,理解和模拟随机媒质中的电磁行为是一项重要的任务。Stochastic Finite-Difference Time-Domain (SFDTD) 和 Monte Carlo 方法是解决这类问题的两种强大工具。本文将深入探讨这两种方法的原理、应用及其在计算电磁学中的结合。 让我们了解FDTD方法的基础。FDTD(有限差分时间域)是一种数值方法,用于求解麦克斯韦方程,从而预测和分析电磁场的动态行为。它将空间和时间离散化,通过更新相邻网格点的电磁场来迭代计算。在常规FDTD中,媒质属性是均匀且确定性的。然而,在Stochastic FDTD中,媒质参数如介电常数或磁导率被视为随机变量,使得模型能够反映实际中非均匀性和随机性。 Stochastic FDTD的关键在于引入随机过程来描述媒质的不规则性。通过统计平均,可以获取随机媒质的平均电磁响应,这在例如地表散射、大气湍流和多径传播等场景中非常有用。SFDTD方法通常涉及到统计建模、随机数生成以及数值稳定性的考虑。 接下来,我们转向Monte Carlo方法。这是一种基于概率抽样的计算技术,广泛应用于物理、工程、金融等多个领域。在电磁学中,Monte Carlo方法常用于模拟粒子的随机运动,如电子散射或光子传输。通过大量独立的随机试验,我们可以估算复杂的积分或求解概率问题。在随机媒质中,Monte Carlo可以处理单个粒子的随机行为,而SFDTD则关注整个系统级别的统计特性。 将Stochastic FDTD与Monte Carlo方法相结合,可以在微观粒子行为和宏观电磁响应之间建立桥梁。例如,Monte Carlo可以用来模拟粒子在随机媒质中的传播路径,然后这些路径信息可以输入到SFDTD中,以计算出整体的电磁场分布。这种联合使用的方法可以更精确地预测和解释实验数据,尤其是在复杂环境下的电磁现象。 压缩包中的"SFDTD"文件可能包含了实现这种结合的代码。这样的代码库通常包括以下部分: 1. 随机数生成模块:用于创建符合特定概率分布的随机媒质参数。 2. FDTD核心算法:执行空间和时间步进,更新电磁场。 3. 随机媒质处理模块:将随机参数集成到FDTD算法中。 4. Monte Carlo模拟器:追踪粒子的随机轨迹。 5. 统计后处理:对计算结果进行平均,提取电磁统计特性。 掌握和理解这些代码,对于研究和开发涉及随机媒质的电磁应用具有重要意义,如无线通信中的多径效应、地球物理探测、生物医学成像等。通过深入学习和实践,我们可以利用这些工具来解决实际问题,推动科学进步。
2025-05-19 15:00:18 5.74MB
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带跳多值随机微分方程不变测度的存在性、唯一性,关岳,巫静,本文主要研究L'evy驱动的多值随机微分方程解过程的指数遍历性问题。通过$L^2$-收敛结果,结合Girsanov变换、耦合方法和停止理论,对方程的
2024-03-02 09:19:41 176KB 首发论文
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完全耦合的正倒向随机微分方程系统在非Lipschitz代价泛函下最优控制的存在性,孟庆欣,张奇,运用凸分析中的最优存在定理,本文研究了最优随机控制的存在性。而所研究的随机系统是完全耦合的线性正倒向随机微分方程,且其代价�
2024-03-02 08:36:03 149KB 首发论文
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带有随机回归系数线性模型中的最佳二次无偏估计,刘绪庆,吴延东,对带有随机回归系数线性模型中的联合二次函数的最佳二次无偏估计问题进行了讨论。
2024-02-25 22:56:32 317KB 首发论文
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本书是关于概率论和随机过程的经典教材,为许多国外论文所引用,也是浙江大学信息与通信工程专业考博的参考教材。这本书是第3版,虽然第4版已出版,但从网上读者的反馈来看还不如第三版,而且翻译得不令人满意(查看评论),所以相比之下,这本英文第3版更显得弥足珍贵,希望对大家学习有帮助。 这本书的格式是“DjVu”,大家用google搜索一下“WinDjView”就可以找到对应的阅读工具。我曾试着把它转换为PDF,但是转换后的文件都非常大,所以还是保留了它原来的格式。
2024-01-26 10:58:55 10.68MB 随机过程
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城市交通网络中的随机混合均衡行为建模,赵晖,高自友,本文研究了随机系统中同时包含竞争行为与合作行为的混合交通平衡。在目标系统中,同时考虑三类不同性质的局中人,即具有随机用户
2024-01-11 15:48:58 407KB 首发论文
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This book is an outgrowth of lectures in Mathematics 240, "Applied Stochastic Processes," which I have taught a number of times at Duke University. The majority of the students in the course are graduate students from departments other than mathematics, including computer science, economics, business, biological sciences, psychology, physics, statistics, and engineering. There have also been graduate students from the mathematics department as well as some advanced undergraduates. The mathematical background of the students varies greatly, and the particular areas of stochastic processes that are relevant for their research also vary greatly.
2023-12-06 19:00:56 1.43MB Introduction stochastic processes
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《空间谱估计理论与算法》ch5 《阵列信号处理及Matlab实现》ch4 用的求解函数是《空间谱》ch5中的表达形式 可成功运行
2023-10-25 15:26:00 2KB matlab doa
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Ross's classic bestseller, Introduction to Probability Models, has been used extensively by professionals and as the primary text for a first undergraduate course in applied probability. It provides an introduction to elementary probability theory and stochastic processes, and shows how probability theory can be applied to the study of phenomena in fields such as engineering, computer science, management science, the physical and social sciences, and operations research. With the addition of several new sections relating to actuaries, this text is highly recommended by the Society of Actuaries. A new section (3.7) on COMPOUND RANDOM VARIABLES, that can be used to establish a recursive formula for computing probability mass functions for a variety of common compounding distributions. A new section (4.11) on HIDDDEN MARKOV CHAINS, including the forward and backward approaches for computing the joint probability mass function of the signals, as well as the Viterbi algorithm for determining the most likely sequence of states. Simplified Approach for Analyzing Nonhomogeneous Poisson processes Additional results on queues relating to the (a) conditional distribution of the number found by an M/M/1 arrival who spends a time t in the system,; (b) inspection paradox for M/M/1 queues (c) M/G/1 queue with server breakdown Many new examples and exercises.
2023-10-07 10:56:34 3.65MB Probability Stochastic Process
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(1)整车动力性需求功率验算 1)最高车速对应的功率需求计算 最高车速时,车辆主要受到滚动阻力和风阻的影响,忽略坡度阻力的情况下,最 大需求功率 _ maxm vP 为 2 max max _ max ( ) 3600 21.15 d m v v C Av P mgf     ································ (4.1) 其中, max v 为最高车速;   为系统效率;m 为在原车整备质量基础上加载 165kg 后的质量。根据目标车型的基本参数可以得到在最高车速下的功率需求约为 45kW。 2)最大爬坡度对应的功率需求计算 以稳定车速 0 v 通过 max  的坡度时,车辆所需功率 0_ v P  为 0 2 minmin _ max max ( cos sin ) 3600 21.15 d v C Avv P mgf mg         ···················· (4.2) 取最大坡度为 30 度, max max arctan  。最低通过车速为 20km/h 时,所需功率为 36.3kW。 3)加速时间对应的功率需求计算 车辆加速过程中,所受到的阻力主要包括滚阻、风阻以及加速阻力,忽略坡路阻 力,加速后期所需功率最大,此时的加速功率需求 acc P 为 2 ( ) 3600 21.15 d acc f w j C Avv dv P P P P mgf m dt          ····················· (4.3) 其中, 为旋转质量换算系数; v为加速后期车速; dv dt 为加速后期加速度。 在初步验算过程中,为了简化计算,采用一种常用的等效方式表达加速过程中的 车速与加速末时车速和加速时间的关系,如式 4.4 所示[37] ( ) a m m t v v t  ································ ·············· (4.4) 其中, m v 为车辆加速后期车速; m t 为加速时间; a 为拟合系数,通常取为 0.5。 由此可得,加速时间需求功率为 3 2 1 ( ) 3600 1.5 52.875 7.2 m d m m acc m m m v C Av v P mgf t t m t      ························ (4.5) 初步估算得加速功率需求为 72.6kW,大于其他两个动力指标下的功率需求。 (2)基速比选择及电机功率需求计算
2023-08-09 20:07:00 6.33MB 论文 动力匹配 纯电动汽车 动力总成
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