本申请涉及电磁场计算领域，尤其涉及一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算系统及方法。
背景技术：
1、当前计算电磁学领域使用较多的方法主要有全波仿真方法以及物理光学计算法和几何光学计算法。各种方法都有自己的优势和局限性，在工程应用中可以相互配合形成各种混合方法。而在上述多种计算方法中，电磁场全波计算算法由于可以得到较为精准的电磁场分布求解，因此在具有准确解电磁场求解需求中，具有无法代替的应用。
2、全波计算方法极其依赖计算资源，对于一些重要的电磁仿真问题，较长的计算时间和较大的存储空间限制了其在单机系统上的进一步应用。
3、因此有必要改进现有的复杂电磁波场景全波仿真的计算方式。
技术实现思路
1、为克服上述缺点，本申请提出一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算系统及方法，在不增加额外硬件配置时提高设计效率。
2、为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：
3、一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，包括复数台第二服务器，其分别连接至第一服务器，该方法包括如下步骤：
4、第一服务器接收并响应第一指令并基于mpi进程模块控制其连接的复数台第二服务器中至少部分运行，所述第一指令包括微波系统或微波器件的初始仿真尺寸参数，和电性能参数；
5、第一服务器接收并响应运行的所述第二服务器反馈的第二指令并基于预设的模型运行，对于第二服务器计算得到的结果，采用优化算法进行结果寻优求解；
6、若满足收敛条件，则基于输出模块输出运算结果，
7、若不满足收敛条件，则将运行信息反馈至第一服务器。
8、优选的，根据所设计微波系统或微波器件性能要求，计算出在预设频率的电磁波工作相对应的理论尺寸大小，以及其它理论电参数值；设定初始仿真尺寸和电参数，以及参数仿真区间。该步骤中，对于不同电磁波系统，以及元器件，采用相对应的尺寸理论公式计算和经验公式计算方法。
9、优选的，该第二指令为第二服务器基于所述初始仿真尺寸参数进行阻抗优化的数据，其中阻抗优化通过相应种类的微波系统或微波器件计算公式进行；其中优化参数包括：相应频点电磁波在传播媒质中的介电常数，电磁波在相应媒质中的真实阻抗。
10、优选的，该基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法中，
11、若满足收敛条件，则基于输出模块输出运算结果包括直至得到所述第二服务器当代计算的最优值和下一代计算得到的最优值误差小于阈值或优化的代数达到所设定次数时，向第一服务器返回最优解。
12、优选的，该第一服务器接收并响应第一指令并基于mpi进程模块控制其连接的复数台第二服务器中至少部分运行包括，所述第二服务器基于与所述第一服务器匹配的mpi进程模块接收所述第一服务器发送的个体参数并调用电磁波计算软件，进行微波系统或微波器件的场分布数值计算。
13、优选的，对于微波系统或微波器件的场分布数值计算采用线性寻优算法，其至少包括遗传算法、轮盘赌选择算法、蚁群算法，粒子群算法中的一种。通过对微波系统或微波器件的场分布数值进行线性寻优算法计算，得到所需求的电磁波辐射和传输特性。
14、优选的，该基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法中，
15、基于轮盘赌博的方式产生下一代数据，并根据计算式计算当前代每一个个体产生的概率，对于每一代计算的预设数量的种群数据并采用计算式进行每一个数据累计概率计算，
16、其中，pi为相应的第i个物体被选中的概率，fi为第i个物体的适应度值，为种群适应度值的求和。
17、优选的，该基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法中还包括基于适应度函数模型的局部优化求解，针对每一代被摒弃的优化结果，均采用共轭梯度搜索法进行再次计算，得到局部优化区间的最优解；
18、对于每一次优化计算得到的电磁参数，采用适应度函数进行寻优；所述适应度函数模型基于计算公式fitness＝a1·g1+a2·g2+....+an·gn进行求解，其中a1、a2an为所求解的适应度函数系数，g1、g2、gn为每一次电磁场数值计算得到的电磁参数。
19、优选的，该基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法中，
20、若满足收敛条件，则基于输出模块输出运算结果包括：将优化后的计算结果赋值电磁参数，进行最后一次全波仿真数值计算，得到基于优化后电磁参数的电磁场分布。
21、本申请实施例提出一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算系统，其包括一个第一服务器及复数台第二服务器，每台第二服务器分配唯一的序列号，且第二服务器间不进行数据交换；
22、所述第一服务器分别电性连接至第二服务器，所述第一服务器配置有mpi进程模块，所述第二服务器配置有与所述第一服务器匹配的mpi进程模块的从mpi进程模块，所述从mpi进程模块电性连接所述mpi进程模块，进而所述第二服务器与所述第一服务器信息交互。
23、有益效果
24、与现有技术相比，本申请提供的方法利用局域网内多节点计算机服务器的计算性能，实现运用多台普通性能服务器协作的方式来大幅度的电磁波全波仿真计算效率提升，缩短微波系统或微波器件的设计时间。
1.一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，包括复数台第二服务器，其分别连接至第一服务器，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
3.如权利要求1所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
6.如权利要求5所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
7.如权利要求6所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
8.如权利要求5所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，还包括基于适应度函数模型的局部优化求解，针对每一代被摒弃的优化结果，均采用共轭梯度搜索法进行再次计算，得到局部优化区间的最优解；
9.如权利要求1所述的一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算方法，其特征在于，
10.一种基于复杂电磁波场景全波仿真的并行计算系统，其特征在于，
