一类刚性大系统实时数值仿真的并行组合方法

本文提出了一类分解的刚性大系统数值仿真的实时并行组合方法。利用系统并行化与方法并行化相结合,分别应用并行Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法和并行ＲＫ方法并行计算机上并行求解刚性和非刚性子系统。讨论了该并行组合方法的构造、收敛性、数值稳定性,并进行了数值仿真试验。     

SAR回波数据并行化模拟研究

SAR系统回波仿真的计算量巨大,为了克服传统SAR仿真耗时过长的问题,基于MATLAB/DCT(Distributed Computing Toolbox)软件平台,利用对场景划分的方法进行了SAR回波数据并行计算的仿真。仿真结果表明,该方法能明显提高SAR回波仿真效率。验证了SAR回波数据并行化仿真的可行性和有效性。     

并行与分布仿真桥接技术研究

针对目前分布仿真系统对于复杂仿真模型解算能力的不足,提出了采用桥接技术实现并行仿真与分布仿真联合演练的思想.通过高性能并行计算机对复杂仿真模型进行快速解算,其结果通过桥接软件及时地返回给分布仿真系统.系统地描述了并行与分布仿真桥接软件的主要功能,以及数据实时传输技术、通用数据实现方案、时间同步策略等关键技术.     

一种新型快速全数字锁相环的研究

提出了一种具有自动变模控制的快速全数字锁相环。该系统利用鉴相器的输出信号进行快捕区、慢捕区和锁定区的切换，并通过对数字环路滤波器的模数进行自动调节，来实现对环路带宽的实时控制。它能够有效地克服环路捕捉时间与抗噪声性能的矛盾。具有同步建立时间短、抗干扰能力强、静态相差小和易于集成等特点。该文介绍了该锁相环的原理和实现，并对其性能进行了分析和计算机仿真。     

采用并行协同进化遗传算法的文本特征选择

现有的文本特征选择方法都是串行化的, 应用于海量文本数据集时时间效率较低, 因此利用并行思想来提高文本特征选择的效率, 已成为文本挖掘领域的一个研究热点. 本文将 遗传算法和并行协同进化算法结合起来, 在粗糙集的基础上设计了一个并行协同进化遗传算法 并将该算法用于文本特征选择. 该方法采用遗传算法搜索特征, 利用并行协同进化算法来提高 时间效率, 从而较快地获得较具代表性的特征子集. 实验结果表明该方法是有效的.     

微波辐射探测仿真系统并行处理研究

对综合孔径微波辐射探测仿真系统进行了并行化研究.介绍了综合孔径微波辐射探测仿真系统各模块的实现方式,分析了各模块的计算复杂度,给出数据处理的瓶颈,并利用OpenMP技术对仿真系统进行并行化处理.实验结果显示,仿真速度提高3倍以上,并行效率达到70%以上,具有较高的加速性能.     

面向多视角渲染任务的超实时可视仿真系统

针对多视角渲染任务超实时可视仿真这一难题,从理论上分析了面向多视角渲染任务的超实时仿真实现原理及可行性,提出了一种仿真计算与渲染计算分离的超实时可视仿真系统架构;提出了一种基于并行渲染的超实时可视仿真方法,解决了渲染任务分配、仿真世界同步、渲染时机选择等关键问题。实现了基于虚幻引擎（unreal engine4,UE4）主从模式的超实时可视仿真系统;设计系统应用案例,测试了超实时仿真性能,验证了该超实时可视仿真系统在多视角渲染场景下的渲染效率和超实时仿真能力。     

时域有限差分并行算法中的吸收边界研究

针对并行FDTD中以二阶Mur、单轴各向异性介质完全匹配层(UPML)和卷积形式完全匹配层(CPML)为吸收边界的并行化处理方法进行论述.用金属球的远区散射计算,并与Mie级数解对比,验证了并行计算中三种吸收边界的吸收效果.最后给出UPML吸收边界FDTD计算内存估计公式,并以电大尺寸目标卫星模型为例对并行性能进行了测试.由于并行中通信时间影响并行加速比和效率,UPML和CPML吸收边界的相邻子域数据通信方式与FDTD选代式相同,而Mur吸收边界的相邻子域间数据通信方式与FDTD完全不同,它的并行性能要低于前两者.电大尺寸卫星目标模型的多机并行计算测试结果表明,UPML和CPML并行FDTD计算的并行加速比及其效率整体上高于Mur,其中CPML吸收条件下的效率达到90%以上.     

SINS/CNS组合导航半实物仿真系统及其实验研究

因航天实验费用大,组合导航系统的性能及算法很难都通过飞行实验进行测试,为此提出了一种高性能捷联惯性/天文组合导航半实物仿真系统。该系统遵循硬件功能模块化和软件流程一体化的设计思想;利用轨迹发生终端生成标称轨迹数据,作为信息处理统一参考源;采用时间软同步并行采集惯、性、天文系统真实误差数据;通过平滑处理,结合标称轨迹数据完成性能测试。它具有强的灵活性和可扩展性,利用其可有效地降低组合导航系统的实验成本,缩短研制周期;这对研究组合导航系统的算法性能、系统特性和工程应用等具有重要理论和实践意义。     

基于分形的软件衰退预测

许多研究人员指出导致软件性能衰退的主要原因之一是系统资源的耗尽,而软件系统实时运行时采集到的系统资源耗费数据展示出了分形这一几何特征,因此应用了基于分形分析的方法,计算反映软件衰退状态的霍尔德指数,实现软件性能衰退的预测。首先改进和扩展了霍尔德指数计算算法,使得能够计算多维霍尔德指数;然后使用经典的统计方法预测软件衰退导致宕机的时间,接着用实验验证了改进的多维霍尔德指数计算算法的精度,最后使用软件运行中采集到的系统资源耗费数据进行了仿真实验,实验结果显示该算法有效的预测宕机时间,从而为执行软件自愈策略提供依据。     

Class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation for a stiff system

A class of modified parallel combined methods of real-time numerical simulation are presented for a stiff dynamic system. By combining the parallelism across the system with the parallelism across the method, and relaxing the dependence of stage value computation on sampling time of input function, a class of modified real-time parallel combined methods are constructed. Stiff and nonstiff subsystems are solved in parallel on a parallel computer by a parallel Rosen-brock method and a parallel RK method, respectively. Their order conditions and convergences are discussed. The numerical simulation experiments show that this class of modified algorithms can get high speed and efficiency.     

基于DSP的视频视觉系统设计及算法实现

为了用硬件实现计算机视觉算法,达到更好的实时性,提出了一种以DSP为核心的高效率的并行采集、处理、传输系统。介绍了该系统在实时性方面的设计考虑,并从软、硬件两个方面分别详细说明了这一并行体系结构的开发流程和工作原理。最后,提出了一种用于运动目标检测的变加权背景恢复算法及其DSP实现方案,论证了其可行性,并给出了处理结果。     

基于四天线的并行空时分组编码方案

空时编码是一种结合信道编码和分集技术的新型的编码和信号处理方法,可以不需增加带宽而大幅度的提高无线通信系统的信道容量和传输速率,从而提供远高于传统单天线系统的频带利用率,空时分组码以其译码的简单性获得人们的广泛关注。为提高空时分组码的码元速率,在现有的空时分组编码方案的基础上,结合并行传输策略,提出了基于四天线的并行空时分组编码方案。与传统的空时分组编码方案相比,该方案能够在保证误码性能的同时提高码元速率,从而进一步提高了系统的性能。仿真结果验证了所提出的编码方案所具有的良好性能。     

三维水声传播建模及并行算法研究

宽带声传播、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越来越高的要求,如何开发快速准确并与实际海洋环境条件相吻合的三维声传播模型,并充分利用现代计算机技术实现声传播的快速计算已成为水声技术的一个重要研究方向。基于波束位移射线简正波(BDRM)理论,将射线-简正波方法和简正波-抛物方程方法结合起来,建立三维射线-简正波-抛物方程模型,同时为满足三维声场计算的时间需求,设计了射线-简正波-抛物方程模型并行算法,在高性能集群系统上的测试分析结果表明,设计的并行算法具有较高的并行计算效率。     

微小卫星星载计算机系统可靠性研究与设计

针对微小卫星星载计算机系统对可靠性和实时性的苛刻要求,提出一种冷、热备份并存的微小卫星星载计算机系统设计方案。利用计算机系统可靠性理论和马尔可夫链理论对该系统方案的可靠性进行建模、计算和分析。计算结果表明该方案既保留了热备份实时性好的优点,同时在一般条件下,三年内星载计算机系统可靠度能够达到0.97以上,能够满足一般微小卫星星载计算机系统的可靠性需求。     

基于虚拟无线电的PCM/FM信号解调方法

根据PCM／FM信号的特点，提出了一种基于虚拟无线电平台的信号解调方法。分析了PCM／FM信号的谱特性，给出了利用PCM／FM信号的频谱进行解调的理论基础。根据实际PCM／FM信号的非平稳特性，提出了基于离散短时傅里叶变换（DSTFT），通过比较频点能量进行PCM／FM信号软件化解调的实现方法。详细地论述了此种解调方法的基本原理及实现过程，分析了该方法的解调性能及复杂度。计算机仿真结果表明，该方法对于实际接收的PCM／FM信号具有较好的解调性能，并且实现原理简单，运行效率较高，便于在虚拟无线电平台中实现信号的实时处理。     

A Class of Real-Time Parallel Combined Methods ofDigital Simulation for Large Systems

1.INTRODUCTIONInreal-timesimu1ation,apartofasystemisreplacedbymathematicalmodel,whichmustbesolvednumericallyatexactlythesamespeedasthepartreplacedtorealistiCallysimulatethereplacedpaJrt.SupposethatthesystemconsistsofprocessAandprocessB,andtheprocessAofthesystemissimulatedbyadigitalcomputer.Simi1arly,wecanconsiderasystemforincludingseveralprocesses.ThepartAofthesystemtobesimulatedisassumedtobemodeledbyasystemofastiffordinarydtherentialequations,andthisequationsystemisintegratednumericall…     

基于多维层级的表演平行仿真及应用

提出了一种面向现代化表演的平行仿真方法。该方法通过自顶向下分解表演过程，在时空限制下辅助创意者实现传统表演中难以实现的舞台设计和控制。通过构建多层级约束结构，将平行仿真应用于表演领域。利用虚拟舞台和物理舞台之间的数据循环，不断优化表演流程。将舞台空间平行仿真方法连续应用于某数字电视舞台10年。实验表明：基于多维层级的表演平行仿真可以有效地辅助表演全流程，提高表演效率。     

SAR实时成像系统中方位向滤波器设计研究

方位向降采样滤波器作为机载合成孔径雷达（Synthetic Aperture RADAR，SAR）实时成像系统中关键组成部分之一，其性能将直接关系到图像质量的优劣。由于受到运算代价、存储开销的限制，方位向降采样滤波器的阶数不能很高。如何在滤波器阶数受限的情况下，设计出满足实时处理要求的性能优异的滤波器是一个值得研究的问题。针对机载SAR实时成像系统应用，提出了一种新的方位向降采样滤波器设计方法，引入增广拉格朗日函数实现了通带均方误羔曩小，阻带曩大误羔曩小准则的方位向降采样滤波器。计算机仿真验证说明了该设计方法的优越性，在同样阶数、同样存储开销的情况下，所设计的滤波器性能要优于纯粹的最大误差最小准则设计的滤波器，满足了机载SAR实时成像系统的要求。     

Solving and Applying a Class of Block-diagonal Structured Large Linear Programming

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｉｎｃｅＧ．Ｂ．Ｄａｎｔｚｉｎｇｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｓｉｍｐｌｅｘｍｅｔｈｏｄｉｎ１９７４，ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｌｉｅａｒｐｒｏ－ｇｒａｍｍｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｍａｔｕｒｅ．Ｈｏｗｅｖｅｒｓｉｎ...