Equitable bandwidth allocation in content distribution networks

Applications for content distribution over networks, such as Video‐on‐Demand (VOD), are expected to grow significantly over time. Effective bandwidth allocation schemes that can be repeatedly executed must be deployed since new programs are often installed at various servers while other are deleted. We present a model for bandwidth allocation in a content distribution network that consists of multiple trees, where the root of each tree has a server that broadcasts multiple programs throughout the tree. Each network link has limited capacity and may be used by one or more of these trees. The model is formulated as an equitable resource allocation problem with a lexicographic maximin objective function that attempts to provide equitable service performance for all requested programs at the various nodes. The constraints include link capacity constraints and tree‐like ordering constraints imposed on each of the programs. We present an algorithm that provides an equitable solution in polynomial time for certain performance functions. At each iteration, the algorithm solves single‐link maximin optimization problems while relaxing the ordering constraints. The algorithm selects a bottleneck link, fixes various variables at their lexicographic optimal solution while enforcing the ordering constraints, and proceeds with the next iteration. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

射频发射模块非线性效应的消除方法

射频模块存在相位特性的非线性效应,群延迟随频率的变化不再是一个常数,并可能造成输出射频信号的波形失真,而影响精密射频信号源的输出精度。基于递归最小二乘算法的自适应滤波器,提出了消除其非线性效应的新方法。并以GPS模拟源为例,利用其自校模块,采用软件无线电和数字信号处理技术,精确估计出射频模块的模型参数。将基带合成信号通过一个数字逆滤波器,以消除相位的非线性和群延迟随频率的变化。利用自编的仿真程序包,在Matlab中进行了相应的模拟计算。仿真结果表明,该方法可有效地消除相位非线性效应对射频信号的影响,输出信号的波形失真在理论上可控制在0.01%以内。     

基于小波配点法的空间机械臂关节轨迹规划

针对平面型空间机械臂关节轨迹优化问题,提出一种基于小波配点法的数值算法。该算法在区间样条小波函数及其导数算法的基础上,对状态变量与控制变量在小波配点上作离散化处理,然后将原最优控制问题转化为以小波系数为优化参数的非线性规划问题,利用非线性规划算法求解该问题得到原问题的解。算法可充分利用小波具有非线性逼近的优点,提高计算精度和效率。对典型问题进行数值仿真,结果表明该算法对空间机械臂关节轨迹优化问题是有效的。     

巡航导弹航迹规划中雷达探测盲区的快速构造算法

现代防空系统对巡航导弹的低空飞行和突防造成极大的威胁,利用防空系统中预警雷达的探测盲区进行隐蔽飞行是提高巡航导弹生存能力的重要手段,在此雷达探测盲区的快速构造算法是关键。说明了什么是雷达探测盲区,分析了影响雷达探测盲区的三个主要因素,并就对巡航导弹影响最大的雷达地形遮蔽盲区构造了基于极坐标的快速算法,并用一个地形实例验证了该方法的有效性。     

基于蚁群算法的图像边缘检测研究

将蚁群算法应用于图像分割领域,提出了一种新的基于蚁群算法的图像边缘检测方法。详细阐述了蚁群算法与该方法的基本原理和具体实现过程。为了提高算法效率,进行两处改进,第一将蚂蚁初始位置由随机放置修改为放置在图像边缘附近,可取一图像灰度梯度阈值来实现,第二将信息激素强度和启发式引导函数值均定义为像素点灰度梯度值的函数。大量实验结果证明了该算法能有效地检测出图像边缘,而且具有适应性强、效率高等特点。     

X波段矩形波导宽边复合缝隙耦合器的MPSTD算法分析

针对MPSTD算法在波导宽边复合缝隙问题中的应用,重点研究了X波段标准波导宽边复合缝隙耦合器的缝隙谐振长度和散射参量特性。仿真结果表明,将MPSTD算法应用于波导耦合缝隙问题的分析,可实现对该问题的精确建模,具有较高的计算精度和效率。     

飞行器MDO中灵敏度计算的自动微分方法

自动微分方法(ADM)是灵敏度计算的一种新方法,是处理飞行器多学科设计优化中灵敏度分析问题的有力工具。将ADM与估算灵敏度最常用的有限差分方法(FDM)以及与ADM同时期发展起来的另外一种灵敏度计算方法—复变量方法(CVM),从原理上进行了比较,研究了ADM前向模式在Visual C 6.0环境中的实现方法,结合多学科环境中的飞行器设计优化计算实例分析了该模式的优缺点。ADM在科学计算、工程计算等方面有很大的发展空间。     

The bottleneck problem with minimum quantity commitments

Given an edge‐distance graph of a set of suppliers and clients, the bottleneck problem is to assign each client to a selected supplier minimizing their maximum distance. We introduce minimum quantity commitments to balance workloads of suppliers, provide the best possible approximation algorithm, and study its generalizations and specializations. © 2005 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2006     

矩阵外积法Kalman滤波器在动态GPS定位中的应用

由于计算机有效字长的限制,滤波算法在计算机上实施时易于产生误差积累,误差协方差失去正定性或对称性,从而出现数值计算中的不稳定现象.一般情况下,当状态变量维数超过10时,滤波过程中出现滤波结果不稳定现象概率增大.为了解决滤波器数值计算不稳定问题,实践中提出并应用了许多方法,如自适应滤波、固定增益滤波、平方根滤波等.这些算法的不足是计算繁琐,效率低下.提出一个基于矩阵外积法所设计的快速、稳定的滤波算法,该卡尔曼滤波算法速度快,效率高,数值稳定性好,运算量少,将其应用于动态GPS定位验证了其有效性.     

基于SNF的一种检测和跟踪性能优化方法

对于一个监视系统,跟踪性能的优化要求检测系统和跟踪系统通过引入反馈进行联合设计,针对最大量测幅值邻域滤波器(SNF),提出了先验和后验检测跟踪优化准则,通过分析得出先验优化准则不可行这一结论,而利用后验优化准则同时对检测阈值和门值的联合优化,仿真结果表明,用后验优化准则进行检测和跟踪性能优化,不仅具有比恒虚警率更好的跟踪精度,而且其计算代价也大为降低.