【亲测免费】 数值实验代码：RaytrAMP - 发射和弹跳射线方法用于雷达横截面计算

描述

RaytrAMP 是一种用于雷达横截面（RCS）计算的 MATLAB 代码工具，基于发射和弹跳射线（SBR）方法。SBR 方法是一种高效的电磁求解器，适用于高频和远场范围内的计算，能够提供准确的结果。与传统的全波求解器（如矩量法）相比，SBR 方法在计算速度和资源需求方面具有显著优势。

RaytrAMP 的工作原理类似于计算机图形学中的光线跟踪技术，能够高效地计算任意电大复杂理想导体（PEC）对象的单静态 RCS。该工具经过精心优化，以实现极高的计算效率。

主要特点

• 边界体积层次（BVH）加速：通过 BVH 算法加速射线与三角形网格的相交计算。BVH 的构建使用了 Morton 代码和比表面积启发式算法，速度更快且生成的 BVH 质量合格。
• 线性 BVH 数据结构：BVH 数据结构存储在连续内存中，节点通过索引而非指针连接，这在文献中有时称为“线性 BVH”。
• GPU 加速：BVH 遍历在 GPU（C++AMP）上完成，使用非递归遍历算法，该算法在文献中有时称为“无堆栈 BVH 遍历”。每个 GPU 内核仅使用 128 字节的短堆栈数组，由代码手动控制。
• 结构数组优化：使用“结构数组”而非“数组结构”，以提高内存局部性，即使在 GPU 缓存有所不同的情况下也能获得更好的性能。

适用场景

RaytrAMP 适用于需要高效计算复杂 PEC 对象 RCS 的场景，特别是在高频和远场范围内。该工具可广泛应用于雷达系统设计、电磁兼容性分析等领域。

使用说明

1. 环境要求：确保 MATLAB 环境已配置，并具备支持 C++AMP 的 GPU 硬件。
2. 代码导入：将 RaytrAMP 代码导入 MATLAB 工作区。
3. 参数设置：根据具体需求设置输入参数，包括目标几何形状、频率等。
4. 运行计算：运行代码进行 RCS 计算，结果将输出到指定文件或变量中。

注意事项

• 确保 GPU 驱动程序和相关库已正确安装，以支持 C++AMP 的运行。
• 在处理大规模复杂几何形状时，建议对 BVH 构建参数进行优化，以平衡计算速度和 BVH 质量。

参考文献

• 相关文献中提到的 BVH 构建和遍历算法，可作为进一步优化和扩展的参考。

贡献与反馈

欢迎对 RaytrAMP 进行改进和优化，并提供反馈意见。可以通过提交 Issue 或 Pull Request 来参与项目。

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通过 RaytrAMP，您可以高效地进行雷达横截面计算，为电磁仿真和雷达系统设计提供强有力的支持。