高精度CFD程序的内外子区域划分异构并行算法

对计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)程序CNS提出一种Offload模式下对任务内外子区域划分的异构并行算法,结合结构化网格下有限差分计算和四阶龙格-库塔方法的特点,引入ghost网格点区域,设计了一种ghost区域收缩计算策略,显著降低了异构计算资源之间的数据传输开销,负载均衡时CPU端的计算与MPI通信完全和加速器端的计算重叠,提高了异构协同并行性。推导了保证计算正确性的ghost区域的参数,分析了负载均衡的条件。在"CPU(Intel Haswell Xeon E5-2670 12 cores×2)+加速器(Xeon Phi 7120A×2)"的服务器上测得该算法较直接将任务子块整体迁至加速器端计算的异构算法性能平均提升至5.9倍,较MPI/OpenMP两级并行算法使用24个纯CPU核的性能,该算法使用单加速器时加速至1.27倍,使用双加速器加速至1.45倍。讨论和分析了性能瓶颈与存在的问题。     

北斗双星系统车辆定向技术

基于卫星载波相位干涉测量原理,研究了利用北斗双星系统确定车辆航向的相关技术。首先建立了北斗定向的数学模型;接着讨论了基于交换天线思想的等效转动基线极大/极小值ERMM模糊度确定方法;然后利用构建的双天线定向系统设计了车载实时航向确定实验,并通过高精度激光陀螺捷联惯导系统对航向确定精度进行了校核。实验结果验证了ERMM解模糊方法的有效性,表明定向系统实时航向确定有效精度可达0.62°。研究结果表明,北斗双星系统可以用于实时确定车辆的航向。     

基于谱估计的方位时间序列匹配算法

利用水声匹配场的思想建立了纯方位TMA(Target Motion Analysis)的匹配处理模型,把纯方位TMA改建为谱估计问题,进一步引入信号处理领域的MUSIC谱和快速傅里叶变换处理估计目标运动参数.数值仿真结果表明:子空间MUSIC算法较不稳定,搜索步长较大使得结果在真值附近波动较大,不能准确而稳定地收敛到真...     

块三对角矩阵的修正型局部块分解预条件

利用块三对角阵分解因子构造了一类修正型不完全分解预条件子 ,分析了该预条件子的存在性及其若干性质。针对从二维Laplace算子离散得到的五点差分矩阵 ,给出了预条件后的实际条件数 ,结果表明 ,条件数与矩阵阶数的平方根成正比 ,并且比例因子随局部分解步长的增大而逐渐减小。具体实现时 ,考虑了其高效实现方案 ,并针对从二维Laplace算子与系数不连续的二维椭圆型算子离散得到的五点差分矩阵 ,在主频为 5 5 0MHz ,内存为 2 5 6MB的微机上作了大量实验 ,且与其他较有效的预条件方法进行了比较 ,结果表明该预条件方法效率优于其他测试预条件。     

警戒雷达情报数据模拟器的设计与实现

针对C3I系统中警戒雷达的扫描跟踪和雷达情报数据录取仪的数据处理以及有线传输功能进行模拟.该模拟系统包括两部分,目标情报数据的产生与数据的调制和输出.应用EVC编程实现了目标情报数据的生成和系统控制,系统数据调制采用2FSK,由FPGA编程实现.应用PC104总线和FPGA技术构建了硬件平台.     

LFM脉压雷达的随机移频干扰研究

分析了固定移频干扰对LFM脉冲压缩雷达的干扰效果,针对固定移频干扰容易被识别的缺点,提出了一种改进的移频方式——随机移频。理论分析表明随机移频干扰经脉压处理后为覆盖一定距离的似噪声干扰带,通过控制频移量的随机分布参数可改变干扰带覆盖范围、干扰带中心位置和干扰带内能量分布。由于干扰获得了部分压缩增益,较低的干扰功率就可实现遮盖干扰。仿真实验证实了理论分析的正确性和干扰的有效性。     

宽带SAR子带脉冲循环转发干扰

宽带SAR利用脉冲压缩获得距离向高处理增益,同时利用合成孔径技术获得方位向的处理增益,常规的噪声干扰难以奏效。利用频带匹配的相干干扰信号虽然可以获得较好的干扰效果,但现有器件条件下难以产生足够高的干扰信号功率。子带脉冲循环转发干扰技术利用子带脉冲与雷达信号的部分相关特性,获取一定的处理增益,在一定程度上提高了干扰功率的利用效率。理论分析和仿真结果表明,脉间去相关的子带脉冲循环转发干扰可以形成较好的压制干扰,具有更好的使用价值。     

基于边界扫描技术的板级测试性优化设计

介绍了边界扫描技术的基本原理,论述了板级电路测试性设计的思想,提出一种基于二进制粒子群算法的板级电路测试性设计最小化优化方法。实验结果表明,该算法在优化效果、运算时间上均获得了较好的结果。     

重离子碰撞中的量子饱和机制

分别利用胶子半经典饱和与量子饱和机制,研究了相对论重离子碰撞中净余质子产生截面的大横动量现象。通过贝塞尔函数多项式近似与辛普森求积法的结合应用,解决了对贝塞尔函数的二重高振荡积分问题。计算发现:量子饱和机制的计算结果能很好地解释布鲁克海文国家实验室的最新实验现象,从而证实了高能重离子碰撞中胶子量子饱和机制的存在。     

适于弹载平台的正交多载波雷达波形设计

设计了一种适于弹载平台的多载波雷达波形,模糊函数近似理想图钉型,且波形设计灵活,参数选择自由度高,与传统的单载波雷达波形相比,被截获概率大大降低。给出了一种具有9个子载波数量的雷达基带波形设计方案,为进一步改善主副瓣比,采用了脉间波形捷变及子载波频域加权技术,实现结果表明在基带信号带宽为9 MHz时主副瓣比可达-35 d B以下,且不同调制序列得到的雷达波形具有良好的低互相关特性,特别适合于多部弹载雷达协同工作场合。