相控阵雷达系统仿真

对雷达系统进行计算机仿真可以高效地完成系统的方案论证和性能评估,使雷达系统的设计更加方便、高效和优化,能够大大提高设计的可靠性,并可缩短设计周期,降低开发成本.文章根据相控阵雷达系统的原理、结构特点、工作方式、数据处理对相控阵雷达进行了系统仿真.     

并行计算实验平台的研究与实现

本文研究和实现了一个轻量级的消息传递接口MPI结合JAVA的并行计算实验平台。该实验平台是一个在单机上模拟多机并行程序设计过程的环境,为用户编写和实现并行计算算法提供可视化的界面、MPJ函数库,以及常用例程。本文主要阐述了实验平台的架构、内容,实现的思路和技术难点以及实验平台的演示。     

X:E级系统结点内编程模型研究

基于对E级系统特征的分析和对混合编程模型编程经验的总结,提出了对E级系统结点内编程模型的七项需求.对照七项需求分析了现有编程模型的优点和不足.分析可知:对E级系统的结点内编程模型的研究应该在保证编程模型简单性的前提下,有针对性地解决当前编程模型在性能可扩展性、模型层次性和模型异构性的不足.     

一种新的基于HPM并行计算性能数据采集方法

针对传统数据采集方法不足和Vtune的局限性,介绍了一种在多处理器环境下基于硬件性能监视器(hardware performance monitor,HPM)的并行计算性能数据采集方法,该方法基于集群和消息传递接口(message passing interface,MPI)环境,利用应用程序性能接口(performa...     

最大互信息系数的并行计算方法研究

针对最大互信息系数（Maximal Information Coefficient,MIC）近似算法在大规模数据场景下的计算时间复杂度高,计算时间增长快的问题,提出一种最大互信息系数并行计算（The Parallel Computing Maximal Information Coefficient,PCMIC）方法。分别在Spark和Spark-消息传递接口（Message Passing Interface,MPI）计算框架中,在不同的数据规模和不同的噪声水平下,利用PCMIC算法对十四种典型的相关关系做并行计算。另外在不同节点数的情况下,选择两种具有代表性的相关关系来测试PCMIC算法在两种计算框架中的性能。实验结果表明：（1）PCMIC算法在两种框架下的运算效果与原始MIC近似算法相比,同样具有普适性和均匀性,而且具有良好的可扩展性。（2）随着数据规模和节点数的增加,PCMIC算法在两种框架中运算的时间增长明显比MIC近似算法慢,而且在Spark-MPI框架下的并行加速比和效率略优于Spark。（3）Spark能够支持MPI任务的调度,为研究不同并行计算框架之间的融合奠定了一定的理论和应用基础。     

并行技术在电磁有限元计算中的应用

有限元方法FEM(Finite Element Method)是计算电磁学中非常重要的一种方法,而当问题规模较大时或计算量较大时,传统串行单机FEM难以胜任.本文在基于消息传递(MPI)的分布式并行系统上,采用有限元方法对电磁场问题进行并行求解.有限元方法形成的系数矩阵可以表示成块三对角矩阵,适合采用并行多分裂方法高效求解.并行计算技术的运用减少了计算时间并扩展了可处理问题的规模.结果表明,将并行技术应用于电磁有限元计算是有效并且可行的.     

基于MPI的并行PC集群搭建的实现

本文阐述了在Linux和Windows系统下,搭建基于MPI的并行PC集群的过程,实现了各个节点的互通和基于MPI的并行计算.     

通用雷达设备虚拟维修系统中仿真模型信息管理研究

介绍仿真模型全寿命管理系统,给出了仿真模型全寿命周期信息管理的定义。讨论了仿真模型全寿命管理研究的主要内容。模拟训练系统中模型管理在时间上可分为开发阶段的模型管理和仿真运行阶段模型管理,模型信息管理另一个重要的研究内容是不同模型开发规范模型的管理,给出了在开发和运行阶段模型管理具体实现的功能。     

TWS雷达航迹跟踪仿真系统研究与设计

文章介绍了航迹处理算法,设计了一个灵活的航迹跟踪仿真系统;该系统将雷达航迹处理作为独立的系统考虑,在取得目标的位置、运动参数后进行互联、跟踪、滤波、平滑及预测等运算,对输出的距离、方位和速度信息做精度分析;实际应用表明,该仿真系统有利于节约资源、缩短雷达的研制周期,为推动雷达航迹跟踪技术发展提供有效的手段.     

相控阵雷达自适应旁瓣对消技术的研究

对相控阵雷达的自适应旁瓣对消(ASLC)技术进行了研究.介绍了其工作原理,并通过MATLAB进行了计算机仿真,直观形象地验证了其在抗有源干扰方面的有效性.     

相控阵雷达最优搜索策略的仿真算法研究

与常规雷达相比,相控阵雷达有能力快速改变雷达波束的方向。相控阵雷达的探测需要用到数据、智能处理、雷达性能评价等许多应用领域的知识。然而,它的成本往往超过我们所能承受的。这就必要建立起相控阵雷达的数学模型来模拟。根据相控阵雷达的工作原理,本文重点介绍相控阵雷达的功能建模与仿真技术,它包含三个部分:雷达的基本原理仿真、相控阵雷达的波束编排及相控阵雷达仿真模型参数优化。     

MPI并行编程环境及程序设计

通过对MPI原理和特点的研究,给出了并行MPI程序的基本设计思路和执行过程,并实现了向量相加的并行计算.     

消息传递接口在偏微分方程中的并行计算

针对四冲程内燃机活塞在气缸套中的二阶运动轨迹的求解问题，提出基于消息传递接口（MPI）并行化求解非线性二阶偏微分方程，计算时用消息传递的并行编程模型对不存在数据相关的部分实施并行化。对各个模块的划分以及颗粒度的大小进行了论述。对求解问题中不同的求解精度要求和通信方式，分别在SUN工作站和上海超级计算中心神威机上进行计算，对各自的总计算时间和并行时间做了对比分析，并给出了加速比和适宜的进程数。研究表明，改进后的并行算法可以在较短的时间内得到高精度的结果，且具有很好的加速比。     

相控阵靶标雷达模拟新方法

提出一种模拟相控阵靶标雷达的新方法. 用机械扫描雷达模拟相控阵雷达天线的主瓣电磁辐射特性;用喇叭天线阵列雷达模拟相控阵雷达天线副瓣电磁辐射特性;通过控制机械扫描雷达和喇叭天线阵列雷达的发射机分时交替发射,模拟相控阵雷达在空间的主、副瓣交替扫描特性. 仿真结果表明,该方法可以逼真地模拟相控阵雷达天线电磁辐射特性,同时极大地降低相控阵靶标雷达的研制、使用、维护成本,加快研制周期.     

网络并行计算在轨道结构动力分析中的应用

针对车辆-轨道结构动力分析问题，提出了一种基于网络并行计算环境的并行求解方法．考虑车辆和轨道结构特征，建立车辆-轨道结构动力分析模型，推求动力响应微分方程．针对推导的微分方程，改进串行求解算法，提出一种宏流水并行算法．针对算法的性质分析了该算法的适用范围，并从理论上分析了最佳节点机个数和最大加速比．考虑车辆通过轨道不平顺情况，实现了求解轨道结构动力响应的宏流水并行程序．分别在工作站和个人计算机组成的网络并行环境中，测试了提出的宏流水算法性能．实验结果表明，宏流水并行算法可以获得良好的加速比．     

雷达仿真系统的设计

介绍了一种采用1553B总线和以太网两种接口的雷达仿真系统设计与实现的方法。首先对该系统的组成和功能进行介绍,然后给出硬件和软件的实现方法。在航电仿真系统中联试,证明该雷达仿真系统的设计是可行的。     

基于OpenMP的湍流场中颗粒碰撞聚合的并行数值模拟

为了快速求解10000个粒子的湍流碰撞聚合问题,采用OpenMP对Smoluchowski方程的FORTRAN求解程序进行了并行处理.数值结果表明:在不改变串行程序结构的情况下,仅对循环体部分进行并行处理,并行效率可高达80%,且串行程序与并行程序的计算结果完全吻合.对于大计算量循环体的并行计算,采用全部处理器进行并行计算时耗时最小.但是对于小计算量循环体的并行计算,采用全部处理器进行并行计算时耗时不一定最小.     

相控阵雷达最优波位编排策略仿真算法

相控阵雷达波位编排传统方法难以评价任意波束跃度下的覆盖率、重复率、空域多遍扫描时的累积检测概率、最小扫描时间。为了解决该问题,分析了波束指向、波束跃度、波束宽度和脉冲积累时间的耦合关系,提出了基于点阵图元的波束截面建模方法;建立了求解波位编排最优化问题的两个基本模型,给出了基于遗传算法的最优波位编排仿真流程,在案例中得以验证及应用。结果表明,通过联合运用两个模型,可实现波位编排可视化仿真及指标计算,可获得资源浪费少、累积检测概率高的最优策略。     

一种矩阵相乘的并行算法实现与性能评测

用传统的串行算法进行矩阵相乘运算会受到矩阵规模、单机的CPU主频、内存大小和存储器空间等方面的限制.而使用并行算法是解决上述限制的最有效途径.为此,在集群计算环境下,使用SPMD计算模型和基于MPI消息传递技术设计实现了矩阵相乘的并行算法.实验表明,此并行算法在一定矩阵规模下具有较好的加速比和并行效率.