CALCUL HAUTE PERFORMANCE D’ANTENNES MICROSTRIP PAR ÉLÉMENTS FINIES SUR CLUSTER
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Date
2018-06-06
Authors
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Publisher
Université de M'sila
Abstract
Dans pratiquement tous les domaines, chercheurs et industriels se rendent compte que le
calcul haute performance prend une place essentielle pou rester dans la coursemondiale de
la recherche et de l’industrie. L’accroissement de la complexité des calculs scienti ques et
le besoin croissant en termes de précision font émerger des solutions logiciels et matériels
pour le calcul intensif.
Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l’application des techniques de calcul parallèles
aux problèmes de calculs en électromagnétiques. Dans une première étape, nous
avons construit un cluster de calcul Beowulf composé d’un noeud principal et de huit
noeuds de calcul en utilisant des ordinateurs standards équipés de processeurs Intel® Core™
i et Gb de RAMinterconnectés par un réseau Gigabit. Pour l’exploitation du cluster, nous
avons utilisé la solution open source ROCKS basée sur un système de type Linux. Cette distribution
contient tous les outils de base pour lamaintenance, la gestion, la mise à jour et le
déploiement des clusters de calcul haute performance. Ensuite, Trois applications de calcul
électromagnétiques ont été développées et implémentées sur le cluster en utilisant parallèle
MATLAB. Dans la première application, les caractéristiques d’une antenne micro-bande
circulaire multicouches opérant en large bande sont calculées. La parallélisation est e ectuées
en utilisant le modèle de programmation SPMD. Nous avons ensuite développé et
implémenter uneméthode systématique pour générer et calculer des expressions sous format
symbolique des fonctions de base d’ordre supérieur de la FEM. La dernière application
concerne la parallélisation de la méthode des moments spatiale pour le calcul d’un réseau
d’antennes òD de type bowtie. L’utilisation du cluster nous a permis d’augmenter la taille
du problème et de réduire le temps de calcul jusqu’à ici impossible à e ectuer sur un seul
ordinateur.
Ce travail montre l’utilité des clusters Beowulf à moindre coût en conjonction avec MATLAB,
un outil très appréciés des scienti ques et ingénieurs et les résultats obtenusmontrent
un réel gain en performances et en productivité.
Description
Keywords
Calcul électromagnétique, calcul parallèle, calcul haute performance, calcul symbolique, SPMD, FEM ordre supérieur, réseaux antennes, antenne microstrip.