并行片上网络仿真器ParaNSim的设计及性能分析

为了减少使用仿真器对片上网络的性能、结构等进行仿真的时间,提高仿真效率,利用当代计算机的并行计算能力,设计并实现了一个并行片上网络仿真器ParaNSim.该仿真器可配置拓扑、路由算法以及虚通道等参数,既可以作为独立的仿真器使用,也可以作为一个子模块嵌入其他仿真器(如Multi2Sim)中;经过实验验证,其并行仿真能达到的加速比平均约为210%,最大加速比可达250%,因此它能有效地减少仿真时间,为大规模片上网络的仿真提供支持.     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真.在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器.在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度.与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度.选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法时产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源.     

基于AODV协议的动态路由管理算法

提出了一个基于AODV协议的动态路由管理算法,通过算法动态地配置路由协议参数,适应网络环境的变化,提高路由协议性能.算法利用模糊逻辑对移动自组网(MANET)网络环境进行分类,根据不同类型的MANET网络环境选择不同的AODV路由参数来改善路由性能.将这种算法应用到AODV路由协议中,通过NS2网络仿真器对标准AODV算法和基于AODV的动态路由管理算法进行了仿真比较.仿真结果表明,基于AODV的动态路由管理算法显著改善了协议路由性能.这证明在优化MANET路由性能研究领域中应用模糊逻辑的可行性.     

基于OPNET的无线传感器SPIN路由算法研究

SPIN路由算法是无线传感器网络研究方向之一,OPNET网络仿真器是网络仿真及应用的重要平台,本文研究了OPNET仿真器,对此仿真器的建模和运行机制作了阐述,本文对SPIN路由算法进行了研究,并基于OPNET网络仿真工具对SPIN路由算法进行了相应的模拟。模拟研究结果表明,SPIN算法在节能性和快速性上性能较高。     

一种改进的并行频谱分配算法

针对现有动态频谱分配算法时间开销过大,用户公平性无法满足的问题,提出了一种基于用户公平性的并行频谱分配算法。该算法在基于图着色理论CSGC的动态频谱分配模型的基础上,引入HE社会模型计算出用于改进分配算法的公平系数,进而利用该系数对并行频谱分配算法进行公平性修正,最终使得动态频谱分配算法的时间开销和公平性同时得到满足,同时还详细讨论了公平系数设计对算法的影响。仿真结果表明:当用户数量固定,用户效益的波动与已有算法相比趋于平稳,用户的公平性得到满足;同时随着频带数的不断增加,算法的时间开销维持在一个较低的水平基本保持不变。     

GPS数字中频信号仿真及捕获验证

为测试全球定位系统(global positioning system,GPS)软件接收机中GPS信号处理算法的功能,有必要对GPS信号进行仿真。在分析GPS数字中频信号数学模型的基础上,详细阐述了信号仿真的步骤并实现了GPS数字中频信号仿真器。在捕获算法中,分析了时域串行搜索捕获和频域并行搜索捕获算法的复杂度。与其他捕获算法相比,并行码相位捕获算法大大减小了复杂度。选择了捕获速度快的并行码相位搜索捕获算法对产生的中频信号进行验证,结果表明,仿真器可以为GPS信号处理算法提供可靠的信号源。     

基于OMNeT++的无线传感器网络数据压缩仿真设计

利用Haar小波变换进行模拟实验,实现了基于OMNeT++的无线传感器网络数据压缩算法的仿真架构,并对Haar小波数据压缩算法下的无线传感器网络诸参数,如能耗、压缩比和均方差等进行了仿真.仿真结果数据证明了该仿真器对算法仿真的有效性和可靠性.     

通信网络性能评价的并行分析方法

应用控制科学理论离散事件动态系统摄动分析思想，提出了一种基于无时钟事件追踪法进行并行仿真的快速算法。根据被模拟网络在一组参数下的仿真样本轨迹，同时并行构造一簇不同参数集合下的网络系统样本轨迹。实验结果表明该算法大大提高了通信网随机模拟与性能评估的效率。     

基于遗传算法的WSNs节能覆盖方案

针对环境监测中无线传感器网络(WSNs)协议设计没有考虑网络的覆盖和连通特性以及网络中存在着大量冗余节点的问题,把拓扑控制思想引入到节能覆盖研究中,建立感知半径之和最小的数学模型,并用遗传算法求解该模型,得到最优覆盖解.在此最优覆盖拓扑上利用韦尔奇.鲍威尔着色法研究了通信及信道分配的问题,并建立了覆盖方案的能耗模型,使用网络仿真器J-Sim对算法进行能耗分析和仿真实验.结果表明该方案不仅可以节约20%能量,而且达到了99.7%的覆盖率,通信信道的干扰也降低了约50%.     

带钢热连轧AGC系统实时仿真

设计了基于数字信号处理器DSP的热连轧自动厚度控制(AGC)实时仿真器,建立了调厚过程压下系统和变形区的动态模型.仿真时,仿真器实时并行地计算带钢和轧机的模型,计算机控制系统的控制器运行AGC软件,两者通过内存映像网实时交换数据,因此通过虚拟的对象实现了对AGC软件的实时离线调试.     

移动对等网络覆盖网模拟器比较与开发

为了确定已有的通用网络模拟器和P2 P网络模拟器能否很好的支持移动对等网络模拟,比较和分析了已有的二十余种网络模拟器的特性,得出了仅有极少数网络模拟器较适合移动对等网络覆盖网模拟的结论,并以其中一种模拟器为例,给出了移动对等网络覆盖网模拟的开发步骤,最后提出了移动对等网络覆盖网模拟器的发展方向.     

Ad hoc网络安全协议仿真系统设计与实现

设计并实现了集成可视化网络拓扑的生成、安全协议的配置、数据流的设置、攻击事件的设置、仿真脚本的自动生成到攻击过程的仿真运行和协议性能的分析等功能于一体的仿真系统,可对不同网络安全协议在不同攻击下的延迟、控制开销、吞吐量、丢包率、包交付率和抖动等参数进行对比分析,动画演示了网络拓扑和数据流的动态变化.     

BP神经网络在车辆制动性能预测中的应用

首先建立了车辆制动过程数学模型,利用该数学模型对JS2310农用运输车的制动性能进行了计算机仿真,并与试验结果进行了比较,表明模型是正确的为进一步提高该车辆制动性能预测的精度,引入了神经网络技术使用BP网络对不同条件下的多次仿真结果进行第一步学习,将数学模型转化为车辆制动性能预测的神经网络模型,再进一步使用整车部分试验结果对已得到的神经网络进行训练,得到最终的预测模型结果表明使用神经网络模型可以提高车辆制动性能预测的精度     

新一代DTS中的动态仿真程序

为了开发出实用的动态仿真程序,阐述了考虑电力系统详细模型的动态仿真程序在新一代调度员培训仿真器（ Ｄ Ｔ Ｓ）中的必要性,并分析了它的精确性、交互性和实用性３ 个特点。介绍了所开发的新一代 Ｄ Ｔ Ｓ中的动态仿真程序的基本算法、主要流程和模型,其核心算法采用了基于隐式梯形法的交替迭代法,详细介绍了它在模型的适应性、人机交互的方便性和网络处理的灵活性方面的突出特点。同时强调了面向对象的分析与设计方法在程序中的应用。该动态仿真程序已在广西 Ｄ Ｔ Ｓ系统中得到了实际应用,并在做进一步的改进工作     

基于Click和NS2的多路径域间路由仿真器的设计与实现

针对当前多路径域间路由仿真和性能评估的不足,设计并实现了一个基于Click和NS2的多路径域间路由仿真器MIRS（multi—pathinter—domainroutingsimulator）MIRS通过在传统网络仿真器Ns2中嵌入Click软件路由器来构建,其源代码既可以在仿真器中运行,也可经小幅修改后在现有的真实系统平台上运行,从而有效缩短了实验评估的周期,,而且,MIRS能够准确描述多路径域间路由器转发流量的行为,提高了仿真的准确度。基于模拟网络拓扑以及山东大学校园网拓扑分别进行了单路径路由与多路径路由的仿真对比实验,实验结果表明多路径路由可以更好地改善网络性能,同时也验证了MIRS仿真器的有效性。     

基于并行量子遗传算法的QoS组播路由方法

通信网络时延受限且满足带宽要求的最小代价组播树问题是NP完全问题,传统方法难以求解,一般采用启发式方法求解.提出了一种基于并行量子遗传算法的服务质量(QoS)组播路由算法,算法中将各个子群体独立地并行进化,并通过相邻子群体间的信息交换实现克服早熟,避免局部收敛的目的,还提出了一种新的动态旋转角调整策略,使算法具有更好的种群多样性和全局寻优能力.仿真实验表明,新算法在求解性能上优于遗传算法(GA)和采用静态旋转角的量子遗传算法(QGA).     

基于模糊集理论的Ad Hoc网络优化的研究

为了提高Ad Hoc网络的综合性能,满足不同领域对Hd Hoc网络的应用需求,基于模糊集理论（FST）提出了一种对Ad Hoc网络的优化的方法,构建了包含新增覆盖网络节点数量相对度和剩余能量相对度的评价指标集合、等级标准集合,并定义了评价指标相关的权重. 利用模糊集理论的关系合成运算法则,对Ad Hoc网络重播分组时进行优化,达到了对Ad Hoc网络优化的目的. 基于网络模拟器NS-3对FSTA和BCAST进行了仿真实验测试,通过对网络生命周期、丢包率和网络吞吐率3个性能指标的对比分析和评估,结果表明FSTA优于BCAST,验证了FSTA对Ad Hoc网络优化的有效性,改善了Ad Hoc网络的性能.      

基于运动试验平台的MOEA/D改进洗出算法仿真及试验

洗出算法参数的调整很大程度上影响其性能,针对目前经典洗出算法应用于飞行模拟器时参数调整的不足,提出一种基于MOEA/D多目标优化的改进洗出算法。将人体感知误差、洗出位移、模拟加速度误差作为优化目标,以运动空间为限制条件,采用基于分解的多目标优化算法对洗出算法参数进行同步寻优,并利用模糊隶属度函数得到最优解。为验证其有效性,建立飞行模拟器运动试验平台,将采用不同优化方法的洗出算法应用其中进行对比分析。仿真及试验结果表明,改进洗出算法归位反应时间最短,相位延迟降低3.5 s,稳定性提高30%,且修正了感觉峰值,优化了54.6%的工作空间,实现了模拟器在模拟极限运动时有足够的运动空间和更高的动感逼真度。     

电路与器件的混合模拟方法

以二级牛顿算法为基础提出了电路与器件的混合模拟方法，从而实现了一个有效的混合仿真工具。提出了一种通用的数值器件模型，可以适用于所有器件仿真工具所包含的新器件和由此组成的电路，并在计算机网络上实现了混合模拟的并行计算，大大提高了运算速度。这种方法使人们在新器件设计的同时能够很方便地进行电路级模拟，从而为新器件和新电路的发展和应用提供了强有力的模拟工具。