多核数字信号处理器矩阵乘卷积算法性能评测

矩阵乘卷积算法能够为各种卷积配置提供高性能基础实现,是面向给定芯片进行卷积性能优化的首要选择。针对国防科技大学自主研制的飞腾异构多核数字信号处理器(digital signal processor, DSP)芯片的特征以及矩阵乘卷积算法自身的特点,提出了一种面向多核DSP架构的高性能并行矩阵乘卷积实现算法ftmEConv。该算法由输入特征图转换、卷积核转换、矩阵乘以及输出特征图转换这四个均运行在通用多核DSP上的并行化部分构成,通过有效挖掘通用DSP核中功能单元的潜力来提升各个部分的性能。实验结果表明,ftmEConv实现了高达42.90%的计算效率,与芯片上的其他矩阵乘卷积算法实现相比,获得了高达7.79倍的性能加速。     

用数域筛法分解大整数

随着Ｆｅｒｍａｔ数Ｆ７和Ｆ９被分解，一个新的算法被提了出来，那就是Ｊ．Ｐｏｌａｒｄ提出的“数域筛法”（ＮＦＳ）．Ａ．Ｋ．Ｌｅｎｓｔｒａ等人对数域筛法进行了深入的研究，已经使数域筛法从原来对一些特殊整数的分解发展到对一般整数的分解。本文试图对数域筛法理论及其运行作简要的论述。     

面向控制模型的时域建模方法研究

研究了“面向控制”模型的建模的理论和方法,提出了建模的实用计算方法。这个方法的特点是建模在时域进行,并以遗传算法作为计算工具,具体实现了“面向控制”模型的建模。仿真结果表明,真实模型完全处于辨识出模型集中,此辨识算法鲁棒性好     

多层吸波和多层透波材料阻抗匹配问题研究

本文使用多目标目标函数对一种特殊结构的电磁波吸收材料的电磁参数进行了优化计算,给出了5～15GHz 频带内的几组吸收率大于20db 的设计参数以及这些参数对应的垂直极化波、平行极化波入射角0°、20°、45°、60°情况下的吸收曲线。计算结果表明:只要优选各层参数,即使某些“夹层”不具有吸收性能仍可得到极好的吸波特性;单纯的电吸收或单纯的磁吸收都难以获得高的吸波效能;良好的阻抗匹配并不一定要在阻抗“渐变过程”情况下实现;对于出射波侧是自由空间的透波材料,用不具有吸收性能的材料,良好的匹配只在各层ε_(?)≈μ_(?)情况下得到。     

银河机向量线性代数库的并行算法研究及优化

文中对YH-1标量线性代数库进行并行算法研究:改造串行算法,挖掘其中的向量成份,实行并行计算。根据并行机的特点采取有效的程序优化措施,设计出银河机向量线性代数库。该库采用各种直接解法的并行算法求解各类线性代数问题,精度好,运行速度快(当n=300时,向量库运行速度平均为标量库的13倍)。     

基于优化初始聚类中心K-Means算法的跳频信号分选

提出了一种优化初始聚类中心的方法.方法通过搜索参数统计直方图峰值预估类数目,并根据峰值位置确定聚类中心大概位置.由于优化的初始类心与实际类心相隔不远,聚类迭代次数大为减少.与传统的优化聚类中心方法相比,本方法计算量更少.最后将改进K-Means聚类算法应用于跳频信号分选,仿真结果表明,分选效果良好.     

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。     

利用预报误差分布拟合实现卫星历史轨道机动检测的方法

轨道机动会引起在轨卫星的轨道异常,是空间态势感知的重点关注对象之一。为此,提出一种从卫星的两行轨道要素编目数据中检测历史机动的方法。通过分析预报误差检测轨道参数的异常编目值,进而获得相应的历史机动信息。对卫星的两行轨道要素编目数据两两预报求差得到预报误差的样本数据后,利用期望最大化算法可以拟合得到以高斯混合模型表达的预报误差的概率分布模型;以此为基础,可以确定利用预报误差检测轨道参数异常编目值的门限;利用轨道机动与异常编目值之间的对应关系,最终实现机动检测。对典型活动卫星的机动检测结果表明,所提方法能够在准确检出历史机动事件的同时保持较低的误检率。     

两段探测目标的传感器任务调度问题0-1规划模型及算法

为解决指挥系统控制中的调度困难,研究了一类特殊的传感器资源调度问。主要分析了跟踪目标的探测次数、时间间隔和传感器资源等约束条件。用跟踪目标的重要程度之和作为目标函数,建立了一个0-1规划的数学模型,再利用变换将其转化为0-1线性整数规划模型。利用割平面法求解得出最优调度策略,其能在工作量饱和的情况下合理调度传感器资源。为提高求解速度,提出了对应的模拟退火算法。通过对一些不同规模实例的求解,在资源利用率和算法的求解速度等指标上,与割平面法及遗传算法进行对比分析,验证了模型的有效性和模拟退火算法求解的高效性。     

星载双站SAR采用距离-多普勒算法的保相成像

星载双站合成孔径雷达(SAR)的成像可以采用距离-多普勒(RD)算法.算法的距离模型可使用二次模型和直线模型,针对系统双站的特点,讨论了高精度距离模型参数的求取方法.传统RD算法采用二次模型,在斜视情况下,二次模型可能会有较大误差,主要是会影响方位向压缩,因此讨论采用直线模型对应的方位压缩因子进行成像,从而改善方位向旁瓣.成像中为了使算法能够保相,需采用合适的方位向压缩因子,使其不破坏所成像的相位信息.