时域有限差分法(FDTD)是计算电磁领域中的一类非常重要的研究工具。而 Taylor 级数展开定理是构造差分格式的一种重要方法,例如 Yee 格式采用二阶 Taylor 格式,Fang 格式采用四阶 Taylor 格式。本文借助于采样定理,详细分析了不同阶 Tay...时域有限差分法(FDTD)是计算电磁领域中的一类非常重要的研究工具。而 Taylor 级数展开定理是构造差分格式的一种重要方法,例如 Yee 格式采用二阶 Taylor 格式,Fang 格式采用四阶 Taylor 格式。本文借助于采样定理,详细分析了不同阶 Taylor 中心差分格式的谱特性以及计算误差,并将任意阶 Taylor 中心差分格式用于数值求解麦克斯韦方程中,严格导出了稳定性条件和数值色散关系的表达式,引入了新的误差定义来衡量算法的好坏。详细地研究了 Courant 数、网格分辨率 CPW 和网格长度比率等因素对于数值色散误差的影响,为基于 Taylor 差分格式的 FDTD 算法的研究提供了有用的参考。展开更多
The two-dimensional Rayleigh-Taylor instability problem is simulated with a multiple-relaxation-time discrete Boltzmann model with a gravity term. Viscosity, heat conductivity, and Prandtl number effects are probed fr...The two-dimensional Rayleigh-Taylor instability problem is simulated with a multiple-relaxation-time discrete Boltzmann model with a gravity term. Viscosity, heat conductivity, and Prandtl number effects are probed from macroscopic and nonequilibrium viewpoints. In the macro sense, both viscosity and heat conduction show a significant inhibitory effect in the reacceleration stage, which is mainly achieved by inhibiting the development of the Kelvin-Helmholtz instability. Before this, the Prandtl number effect is not sensitive. Viscosity, heat conductivity, and Prandtl number effects on nonequilibrium manifestations and the degree of correlation between the nonuniformity and the nonequilibrium strength in the complex flow are systematically investigated.展开更多
文摘时域有限差分法(FDTD)是计算电磁领域中的一类非常重要的研究工具。而 Taylor 级数展开定理是构造差分格式的一种重要方法,例如 Yee 格式采用二阶 Taylor 格式,Fang 格式采用四阶 Taylor 格式。本文借助于采样定理,详细分析了不同阶 Taylor 中心差分格式的谱特性以及计算误差,并将任意阶 Taylor 中心差分格式用于数值求解麦克斯韦方程中,严格导出了稳定性条件和数值色散关系的表达式,引入了新的误差定义来衡量算法的好坏。详细地研究了 Courant 数、网格分辨率 CPW 和网格长度比率等因素对于数值色散误差的影响,为基于 Taylor 差分格式的 FDTD 算法的研究提供了有用的参考。
文摘第五代通信技术(5th-Generation,5G)为室内定位领域带来了新的可能性,超宽带(ultra wide band,UWB)定位技术与5G定位技术都具有带宽大、频率高的特性,但是定位性能却略有差异.针对单一传感器定位的准确性、稳定性差的问题,本文提出了5G+UWB的融合定位算法,构建了基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的5G室内定位、基于三边定位算法的UWB室内定位以及基于融合定位算法的5G+UWB室内定位模型.首先验证了通过加权最小二乘(weighted least squares,WLS)算法得到的各单系统的初步定位结果,之后验证了结合Taylor级数展开法得到的改进后定位结果.在此基础上,进一步对通过融合算法将两个单系统定位结果进行融合后的组合定位结果进行实验验证.实验结果表明:UWB单系统定位结果呈现准确性较低、稳定性较高的特点,5G单系统定位结果呈现准确性较高、稳定性较低的特点,二者组合后可得到准确性和稳定性都相对较好的定位结果,组合系统定位精度最高可达0.22 m,最低可达0.73 m,可实现亚米级定位.
文摘The two-dimensional Rayleigh-Taylor instability problem is simulated with a multiple-relaxation-time discrete Boltzmann model with a gravity term. Viscosity, heat conductivity, and Prandtl number effects are probed from macroscopic and nonequilibrium viewpoints. In the macro sense, both viscosity and heat conduction show a significant inhibitory effect in the reacceleration stage, which is mainly achieved by inhibiting the development of the Kelvin-Helmholtz instability. Before this, the Prandtl number effect is not sensitive. Viscosity, heat conductivity, and Prandtl number effects on nonequilibrium manifestations and the degree of correlation between the nonuniformity and the nonequilibrium strength in the complex flow are systematically investigated.
