一种用数字信号处理技术实现的时域有限差分方法

摘要

本发明提出的是一种用数字信号处理技术实现交替方向隐式的时域有限差分方法，用于电磁场软件设计应用领域。利用交替方向隐式的时域有限差分方法可以突破Courant-Friedrich-Levy时间稳定性条件。为了简化整个电磁计算过程，对隐式的时域有限差分方程组中的矩阵和向量按照数字信号处理的要求进行排列，对离散的差分方程组进行预处理。对于并行技术，按照时间离散信号流程图，结合数字信号预处理技术完成交替方向隐式的时域有限差分方法，进行电磁场数值计算。本发明的方法能够明显提高电磁场计算效率，与传统时域有限差分方法相比，适当选取CFL因子，可使计算效率提高3到5倍。此外本发明的方法能够有效与坐标伸缩完全匹配层结合，可以实现模拟电磁波的无界传播，使其得到更为广泛应用。