MATLAB中基于MUR吸收边界的FDTD电磁仿真可视化GUI平台

资 源 简 介

该项目提供了一维、二维、三维FDTD电磁仿真的交互式MATLAB GUI系统，集成MUR吸收边界条件，支持动态调整网格尺寸、时间步长、激励源和介质参数，实现仿真结果的实时可视化。

详 情 说 明

基于MUR吸收边界的FDTD电磁仿真可视化GUI平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的交互式电磁仿真平台，集成了完整的一维、二维、三维时域有限差分（FDTD）算法。系统采用MUR吸收边界条件，通过直观的图形用户界面实现仿真参数配置、电磁场传播过程实时显示和多维度数据分析。用户无需编写代码即可完成复杂的电磁仿真实验，适用于教学演示、科研分析和工程应用。

功能特性

• 多维度仿真支持：完整支持1D、2D、3D FDTD仿真，满足不同精度和复杂度的仿真需求
• 智能边界处理：集成MUR吸收边界条件，有效减少非物理反射，提高仿真精度
• 交互式参数调整：实时调整网格尺寸、时间步长、激励源参数、介质属性等关键参数
• 动态可视化显示：实时显示电磁场传播动画，支持电场/磁场分量分布可视化
• 多模态数据分析：提供时域波形监测、频域频谱分析、场分布云图/等高线显示
• 数据导出功能：支持仿真数据导出为CSV格式，便于后续分析和处理

使用方法

1. 启动系统：运行主程序文件启动GUI界面
2. 配置仿真参数：

- 选择仿真维度（1D/2D/3D） - 设置网格参数（网格点数、空间步长） - 配置时间参数（总时间步数、Courant稳定系数） - 定义激励源特性（类型、位置、频率、振幅） - 设置介质参数分布（介电常数、磁导率） - 指定边界条件（MUR层厚度、边界类型）

1. 运行仿真：点击运行按钮开始仿真计算
2. 查看结果：实时观察电磁场传播动画，查看场分布图和监测数据
3. 分析导出：进行时频域分析，导出所需数据文件

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，macOS 10.14+，或Linux主流发行版
• MATLAB版本：R2020a或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB App Designer，信号处理工具箱，图像处理工具箱
• 硬件建议：4GB以上内存（3D仿真推荐8GB+），支持OpenGL的显卡

文件说明

主程序文件整合了完整的图形用户界面构建与FDTD仿真引擎，实现了维度选择与参数输入界面布局、基于Yee网格的时域有限差分核心算法、MUR吸收边界条件的高效处理、多种激励源生成与注入机制、电磁场分量实时可视化渲染、多维度数据监测与分析功能，以及仿真结果导出与持久化存储。通过模块化设计将GUI交互与数值计算紧密结合，为用户提供一体化的仿真体验。