时域算法与FPGA双核通信：数值色散控制与DSP应用

"电大尺寸电磁结构的时域仿真实践" 本文主要探讨了时域算法在数字信号处理和FPGA（Field-Programmable Gate Array）中的应用，特别是在解决色散问题和双核并行通信设计上的策略。时域算法在处理麦克斯韦方程时，会遇到数值色散的问题，这会导致模拟波模的传播速度随频率变化，造成非物理现象如波形畸变、各向异性以及虚假折射。数值色散可以通过减小时间和空间步长来控制，但过小的步长会增加计算负担和累积误差。通常，当主要频谱分量的波长大于10倍网格步长时，色散效应可忽略。 时域算法的过程总结如下：首先，输入信号在时域中进行分析，然后通过快速傅里叶变换(FFT)转换到频域，关注特定的带宽。接着，反射信号同样在时域和频域中进行分析，最后通过相除操作得到S11参数，用于频率响应的分析。这种方法能确保不会遗漏任何响应。 在电大尺寸电磁结构的仿真中，CST（Computer Simulation Technology）软件，特别是CST Microwave Studio，被用来应用有限积分法(FIT)进行计算。FIT算法是解决大尺寸物体仿真问题的理想选择。文中详细介绍了如何处理超级电大物体，如使用频域外推和距离外推技术，以及如何仿真和优化大型复杂物体，如卫星天线布局。此外，文章还讨论了仿真技巧，包括利用磁对称面计算天线阵，有效运用部分边界条件(PBA)技术和收敛性分析，以及通过增大最小网格尺寸和使用真实材料属性来提高仿真精度。这些方法对于理解和改善时域仿真中的性能至关重要。