Finite-difference time-domain (FDTD) is a versatile modeling technique which employs finite differences as approximations to both spatial and temporal derivatives. It is a numerical analysis technique used for modeling electrodynamics. The FDTD modeling is applied in wide range of applications such as biomedical imaging and biomedical treatment. In investigating the propagation, scattering and radiation of electromagnetic waves, the FDTD is used as a powerful tool. In this paper, we implemented 2D FDTD algorithm in Xilinx ISE platform by using Absorbing Boundary Conditions and Sinusoidal input as an exciting source. We have developed Synthesizable 2D-FDTD algorithm using fixed-point arithmetic. Synthesis and simulation are carried out on Virtex-5 FPGA and Analog Devices -BLACKFIN-533 target devices. It is experimentally found that proposed FPGA realization is 55.55% faster than that of DSP implementation.
Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten
Schneider, J.B.: Understanding the Finite-Difference Time-Domain Method, Handbook (2012)
2.
Chen, W., Leeser, M.: Finite difference time domain: a case study using FPGAs. In: Reconfigurable Computing the Theory and Practice of FPGA-Based Computation, chap. 32. Department of Electrical and Computer Engineering Northeastern University (2008)
3.
Kawaguchi, H., Matsuoka, S.: Design study of 3D FDTD/FIT dedicated computer on FPGA. In: Progress in Electromagnetic Research Symposium 2004, Pisa, Italy, 28–31 March 2004
4.
Yee, K.: Numerical solution of initial boundary value problems involving Maxwell’s equations in isotropic media. IEEE Trans. Antennas Propag.
14(3), 302–307 (1966)
CrossRefMATH
5.
Taflove, A.: Application of the finite-difference time-domain method to sinusoidal steady state electromagnetic penetration problems. IEEE Trans. Electromagn. Compat.
22(3), 191–202 (1980). doi:
10.1109/TEMC.1980.303879CrossRef
Schneider, R.N., Turner, L.E., Okoniewski, M.M.: Application of FPGA technology to accelerate the finite-difference time-domain (FDTD) method. In: Proceedings of the 2002 ACM/SIGDA Tenth International Symposium on Field-Programmable Gate Arrays, pp. 97–105 (2002)
8.
Chen, W., Kosmas, P., Leeser, M., Rappaport, C.: An FPGA implementation of the two-dimensional finite-difference timedomain (FDTD) algorithm. In: FPGA 2004 Proceedings of the 2004 ACM/SIGDA 12th International Symposium on Field Programmable Gate Arrays, pp. 213–222. ACM, New York (2004). ISBN: 1-58113-829-6
Über dieses Kapitel
Titel
A Novel Implementation of FPGA Based Finite Difference Time Domain (FDTD) Technique for Two Dimensional Objects
Die B2B-Firmensuche für Industrie und Wirtschaft: Kostenfrei in Firmenprofilen nach Lieferanten, Herstellern, Dienstleistern und Händlern recherchieren.
Bedingt durch die Altersstruktur vieler Kabelverteilnetze mit der damit verbundenen verminderten Isolationsfestigkeit oder durch fortschreitenden Kabelausbau ist es immer häufiger erforderlich, anstelle der Resonanz-Sternpunktserdung alternative Konzepte für die Sternpunktsbehandlung umzusetzen. Die damit verbundenen Fehlerortungskonzepte bzw. die Erhöhung der Restströme im Erdschlussfall führen jedoch aufgrund der hohen Fehlerströme zu neuen Anforderungen an die Erdungs- und Fehlerstromrückleitungs-Systeme. Lesen Sie hier über die Auswirkung von leitfähigen Strukturen auf die Stromaufteilung sowie die Potentialverhältnisse in urbanen Kabelnetzen bei stromstarken Erdschlüssen. Jetzt gratis downloaden!