仿真分支方法及其实现

以网络为基础的并行与分布式仿真技术是研究大规模复杂系统的有效方法,已成为近年来仿真研究中的热点问题。在并行和分布式仿真的基础上提出了一种基于分支的仿真运行方法,并且分别在串行计算机、多CPU计算机和分布式环境下实现了该方法。与传统仿真相比,这种基于分支的仿真方法的优点是,各个分支共享决策点之前的计算量,避免或减少了仿真中的重复计算,增加了仿真的并行度,从而提高了仿真的执行效率和速度,增强了仿真程序的健壮性和优化能力。     

并行处理模块化仿真系统：（PPMSS）及其实现

本文根据国外提出的PPMSS(Parallel Processing ModularSimulation System)仿真概念,给出了利用同构型32位(含64位浮点)并行处理机Transputer的软硬件实现.并列举实例说明PPMSS可组成性能价格比高,能满足多种用户需求的仿真工作站Mirage-SW(海市蜃楼仿真工作站).     

随机激励结构-声场耦合振动声学数值仿真研究

结构随机振动产生的噪声场为随机声场,其数值仿真对随机振动结构的降噪设计有重要意义。建立了结构-声场耦合随机振动的有限元模型,推导了声学响应函数的计算方法,利用声学响应函数和激励谱密度函数推导了响应声压的自谱密度函数。以薄板和三维声场耦合随机振动为算例,计算了1Hz～200Hz的声学频率响应函数,并计算了系统受常谱密度和变谱密度随机载荷激励时系统的声学响应。理论推导和实例结果表明,随机振动的声学响应特性取决于声学频率响应函数和激励谱密度函数。     

基于Multi-Agent的列车速度联控系统的仿真研究

以列车速度联控行车制式为基础，采用Multi-Agent技术设计了列车速度联控仿真系统的结构和运行控制模型，并完成了软件的设计和开发。使用该仿真系统进行了多个运输方案的试验，结果表明，基于Multi-Agent技术设计和开发的系统能较好地满足仿真的需求，同时该系统也为验证和分析速度联控行车制式理论的特点提供了一个研究平台。     

感应电机无速度传感器模糊控制仿真研究

基于Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,提出了一种感应电机的模糊转速磁链观测器,并实现了一种新的感应电机无速度传感器模糊控制方法。该方法利用Lyapunov稳定性理论分析了观测器的稳定性,通过求解受线性矩阵不等式（LMI）约束的广义特征值问题来得到观测器的反馈矩阵。在Matlab软件平台上,利用SimPowerSystems Blocks（PSB）电气模块和Simulink通常模块搭建了基于模糊观测器的无速度传感器控制系统,仿真实验验证了该系统的正确性。仿真结果表明该方法在全速度范围各种工况下都能稳定工作,准确观测定子磁链和转速。

Abstract：

Based on Takagi-Sugeno （T-S） fuzzy model,a fuzzy speed and flux observer of induction motor （IM） was proposed and a novel speed sensorless fuzzy control for IM drives was developed based on fuzzy observer design. This method utilized Lyapunov stability theory to analyze the stability for the observer. The observer gains were obtained by solving a generalized eigenvalue problem （GEVP） under linear matrix inequality （LMI） constraints. The speed sensorless control system of IM drives on the basis of the fuzzy observer was built with PSB blocks and Simulink blocks in Matlab platform and verified by simulation results. The simulation results indicate that the proposed method could operate stably in whole range of speed with preferable observation precision of stator flux and rotor speed.     

基于LABVIEW的多功能控制系统设计与仿真仪

介绍了一种基于LabVIEW的多功能控制系统虚拟设计与仿真仪.仿真仪可以方便地研究当控制系统的一个或多个参数变化时,系统时域和频域动态特性的变化状况.获得随系统参数变化而"动画式"连续变化的频域和时域曲线,并由相应坐标系对多项指标进行数字测量.使用改进的比例-积分-微分(PID)控制方法对系统实施校正.PID的各个参数可以通过仿真结果直接实时调整和选取,避免了繁复的计算和实验选择的交互影响,给出了PID调节器仿真设计的实用新方法.     

脉冲多普勒雷达导引头建模与仿真

为有效评估脉冲多普勒雷达导引头系统的效能 ,用计算机仿真技术对其进行建模和仿真是一条极具潜力的途径。根据典型的脉冲多普勒雷达导引头的信号处理方式 ,采用相干视频信号仿真方法建立了包括目标回波模型、接收机噪声模型在内的雷达导引头接收信号模型 ,以及包括截获、跟踪模型在内的信号处理模型 ,并进行了仿真实验。实验结果证实了该模型和方法的有效性     

超声多普勒血流信号平均频移估计的仿真研究

提出了基于Matching Pursuit分解的超声多普勒血流信号平均频移估计方法。通过对合成信号的分析比较，确定了最佳估计性能的相关参数。基于优化的参数对不同噪声水平的100例仿真多普勒信号进行分析并计算估计的与理论的平均频移的均方误差，得到基于Matching Pursuit方法的误差比使用传统声谱分析法小。表明该方法对信号瞬时结构的局部具有较好的自适应性，有效克服了短时傅立叶变换存在的时频分辨率矛盾，提高了超声多普勒血流信号平均频移估计的准确性。     

基于Simulink的脉冲多普勒雷达系统建模与仿真

利用计算机仿真技术的可控制性、可重复性、安全性、经济性、无破坏性等特点进行仿真与效能评估,是当前雷达与电子对抗领域研究中的重要手段,为此建立了一个基于Simulink的雷达仿真模块库。当仿真某种雷达系统时,只要从模块库中取出所需要的模块,修改参数后将它们连接起来,就可以迅速地搭建成所需的系统并进行仿真,极大地节省了建模的时间和人力物力。以一个脉冲多普勒雷达系统为例,介绍了搭建系统和仿真的过程。     

一种新型UUV半实物仿真系统设计与实现

针对UUV导航与控制系统高精度仿真的需要,设计了一种支持捷联惯导、多普勒测速仪、深度传感器和GPS接收机接入的半实物仿真系统,解决了GPS卫星导航信号仿真、多普勒测速仪水声回波模拟和UUV深浅水航行深度模拟问题,进行了导航与控制系统的半实物仿真试验,分别测试了GPS导航仿真子系统、多普勒测速仿真子系统和深度模拟子系统。试验结果表明,该仿真系统满足了仿真实时性和计算精度的要求,对于UUV研制具有重要的应用价值。

Abstract：

To satisfy the requirement of high accuracy simulation of complicated navigation and control system of unmanned underwater vehicle, a new plan of simulation system was proposed, which afforded the interface environment for SINS, Doppler velocity instrument, depth sensor and GPS receiver. The GPS satellite navigation signal simulation, the acoustic echo of Doppler velocity instrument and the sailing depth simulation were solved. The simulation experimentation combining hardware was processed, and the GPS simulation subsystem, the Doppler velocity simulation subsystem and the sailing depth simulation subsystem were all tested. The results show that the simulation system meets the real-time and accuracy requirements, and the system has important application value for UUV development.     

浅海声信道建模及其应用研究

浅海是水声对抗发生的重要区域,因此对其声信道的研究具有重要意义。采用射线声学理论,建立了一个多途浅海声信道仿真模型。在水声对抗仿真系统中,选用基于ADSP21160的Hammerhead PCI予以实现,取得了预期的实时效果;海试验证结果表明,该模型同样适用于实际情况下浅海海域的声传播损失等参数的折算,可作为水声对抗器材性能预报及战术使用的参考。     

水声对抗分布交互仿真系统的研究

以现代海战为背景，利用分布交互式仿真（DIS）和分布式多媒体数据库以及现代通信技术，构建了一个用于水下武器的性能检验、战术模拟演练的水声对抗仿真系统。针对水声对抗对系统的要求，我们重点对系统方案、系统仿真节点间的信息交互与同步和在分布式多媒体数据库技术支持下的各子系统模型的建立进行了研究。     

水声目标辐射噪声的建模与仿真技术研究

海洋环境与目标特征的复杂性深刻影响着声纳设备的使用性能,仿真是掌握声纳设备在多变的海洋环境能够达到的实际性能的重要手段。针对声纳设备使用性能分析的仿真包括海洋环境仿真、目标特性仿真和声纳装备仿真,其中目标辐射噪声信号的建模仿真是整个仿真过程中的重要组成部分。介绍的对目标辐射噪声信号的仿真建模方法可用于分析和研究声纳的被动探测能力,对声纳设备的操作使用与发展研究具有重要意义。     

台湾海峡近海水声信道传递函数仿真研究

水声信道传递函数特性对水声通信系统的性能有着重要的影响。采用美国海军GDEM（generalized digital environmental model）中全球气候态月平均声速数据,基于BELLHOP射线传播模型,对台湾海峡近海北、中、南部三个站点在不同季节的声速剖面下的传递函数进行了仿真研究。仿真结果表明,台湾海峡近海浅海声信道的传递函数为锯齿状,间断出现子通带。平均子通带宽度与声速剖面和海水的深度的变化密切相关。     

水声通信中多普勒频移补偿的仿真研究

在水声通信中，收发双方存在相对运动时产生的多普勒频移将严重恶化载波恢复和符号同步。因此多普勒频移补偿是水声通信的关键技术之一，并日益受到人们的重视。提出了一种全新的、适用于收发双方存在较大相对速度时的多普勒频移检测和补偿技术。同时对与之相关的模糊度函数法、数据帧插入信号的选取、信号采样率转换、插值因子的确定与插值等问题进行了研究，通过仿真试验对多普勒频移方法进行了验证，并对其性能进行了分析。     

连续爆炸式水声干扰弹对抗仿真系统开发研究

以水下武器对抗作战为背景,设计开发了一种以连续爆炸式水声干扰弹为基础、基于声信号仿真的水声对抗仿真系统。在详细讨论了系统的模块组成及其相应仿真功能的基础上,构建出基于分布交互式体系结构的水声对抗仿真系统,特别给出了连续爆炸式水声干扰弹的声学模型与仿真模型,介绍了系统实现上的关键技术,最后以对抗某型鱼雷为例进行了仿真实验,证实了系统设计方案的可行性和有效性。仿真实例表明,该系统具有很好的实验研究功能。     

基于OPNET的水声网络信道仿真研究

水声网络是实现海洋监测、数据采集以及战略通信等的重要手段,但其受水声信道特性制约严重。为此,从介绍水声信道的特性出发,采用Thorp经验公式模拟海水吸收特性,在此基础上对路径损耗进行仿真解算,并改进Wenz噪声模型使之更好地接近水声信道的特性。进而,通过改进OPNET平台内置的传播时延阶段、接收机功率阶段、背景噪声阶段设计水声信道OPNET模型,使其适合水声信道,基本实现对真实信道的近似模拟。最后,设计OPNET移动网络模型,将模拟的水声信道加进移动网络进行仿真,分析水声信道特性对网络性能的影响。     

水下航行器组合自导系统声学建模与仿真

组合自导是新型水下航行器制导系统的发展方向,通过仿真手段对其性能及技术特点进行研究是水声仿真研究领域非常关心且亟待解决的问题.对水下航行器组合自导系统的功能及系统构成进行了研究,基于层次化、模块化的建模原则,将组合自导系统分解为13个相互独立的模块,给出了主要模块的数学模型,并利用Visual C 平台在声信号层次上设计并建立了水下航行器组合自导声学仿真系统,仿真结果表明了各模块及整个仿真系统的正确性和有效性.     

水声网络链路层协议的仿真研究

链路层协议的设计是水声网络的关键技术之一。它通过控制数据收发,实现网络数据包的可靠、有效传输,进而为网络层提供服务。针对水声通信系统低速率、高延时和低可靠性等特点,利用网络仿真软件OPNET对采用ALOHA协议和MACAW协议的网络进行了完整建模,给出了对等式网络和主从式网络下两种协议在吞吐量、丢包率、平均时延和能耗四个方面的仿真结果。通过对仿真结果的分析,为实用协议的设计提供了有效的参考数据和策略。     

水中主动声探测仪集成化控制电路设计与仿真

从提高水中主动声探测仪的工作性能和抗干扰能力的角度出发，采用CPLD(复杂可编程逻辑器件玳替分立元件进行控制电路的集成化设计，在Xilinx foundation series3．1软件平台上，采用自顶向下的方法，使用VHDL(超高速硬件描速语言)对电路的功能和相互之间的连接进行描述。软件自动完成VHDL源程序的分析、综合、优化及硬件下载，并对设计进行了逻辑仿真与时序仿真。结果表明，采用CPLD完成的控制电路集成化设计功能正确，设计效率高，满足小型化、高可靠性和低功耗的要求。