面向复杂几何模型的多级并行四面体网格生成算法

高性能计算机的快速发展为数值模拟提供了必需的硬件环境,数值模拟领域对网格的需求已高达数十亿到数百亿量级,而网格生成作为数值模拟的重要一环,其发展则相对滞后,很难满足并行数值模拟求解器对大规模网格的需求。本文面向复杂几何模型提出一种多级并行四面体网格生成算法,该算法首先基于模型的几何特征建立网格的尺寸场,并基于尺寸场和几何实体间的邻接关系对几何实体进行分组,将分组后的几何实体分配到不同的计算节点,在计算节点间采用前沿推进法实现三角形面网格的并行生成,然后在计算节点内对三角形面网格进行二级区域分解,将分解后的子网格分配到各进程中,最后在进程内采用多线程并行方法实现四面体网格的并行生成。通过实际应用三峡大坝模型进行验证,该算法具有良好的并行效率和可扩展性,可以在数千处理器核上实现十亿规模高质量四面体网格的并行生成。     

电晕放电辐射场若干特性分析

为了研究电晕放电辐射场若干特性,首先进行了电晕放电时电晕电流的理论分析,研究了电晕电流的波形随电压变化情况。然后在采用针-板电极物理实验模型的基础上进行了电晕放电实验研究,分析了放电针上的充电电压对脉冲电流的影响,并确定了辐射场随传播距离的变化规律以及放电重复率随电压的变化情况。实验结果发现,当针为负极性时先发生放电,但正极性下先发生火花放电;电晕放电辐射场与距离成反比关系;放电重复率随着电压的增大而增大。     

对空气静电放电的频域研究

利用辐射电磁场的推迟势方程对空气静电放电的电磁场频谱进行了理论推导,对放电电流峰值和金属小环上的耦合电压峰-峰值进行了测量,使用数字存储示波器记录了放电电流和耦合电压的波形。利用测量结果对静电放电的电磁场频谱进行了理论计算,比较了不同放电电压下耦合电压的幅度谱和功率谱,结果表明:空气静电放电的能量主要集中在直流到2.0 GHz的频段内。     

基于直接数据域自适应算法的相干信号DOA估计

利用直接数据域自适应算法的稳态权值代替噪声子空间构建空间谱,构造了一种超分辨波达方向(DOA)估计方法.为了解决谱峰搜索时的伪峰问题,采用参考阵元轮换得到多组线性无关稳态权值,逼近噪声子空间,能有效去除伪峰.针对相干信号的DOA估计,进一步提出了直接数据域取对称共轭向量的解相干方法.相比子空间分解类算法,本文算法不需估计信号源数目和协方差矩阵、不需特征分解,复杂度仅为O(MP),同时能有效完成解相干处理.     

联合特征累积分析的压缩域运动对象检测

依据H.264压缩域中能够反映景物运动变化的MV和DCT系数特征,本文提出了一种多特征联合累积分析的压缩域运动对象检测方法。该方法对压缩码流中各宏块的运动信息进行时空域滤波,并使用雅克比矩阵描述全局运动参数和宏块MV之间的关系,简化参数求解过程,通过比较局部运动和全局运动之间的差异初步检测运动对象;选取宏块周围可靠的运动特征用于宏块DCT系数能量的投影累积,并通过熵能原理在压缩域中选取各个宏块的自适应阈值,检测运动对象的边缘及纹理显著区域;通过一定的逻辑准则将MV和DCT系数的检测结果结合起来,最终检测出视频中运动对象。实验结果表明,本文算法可准确地检测压缩视频中的运动对象,且检测结果具有较高的查全率和查准率。     

火箭深弹拦截鱼雷方法及作战过程

根据目前火箭深弹武器系统现状,应用模糊数学理论,提出水面舰艇拦截鱼雷射击参数的计算思路和拦截鱼雷射击组合方案,并据此首次提出使用火箭深弹拦截鱼雷作战过程及其方法,对武器装备的发展和新功能的开发研究,特别是对提高防御水下目标的生存概率,具有十分重要的指导意义.     

复杂空、海域的一种简洁管理算法

根据复变函数理论 ,首次提出了一种可对任何复杂空 /海域进行管理的简洁算法 ,解决了以往系统中不能解决或很难解决的复连通区域和凹多边形区域的管理问题     

对数据后处理雷达的多参数协同相关干扰

基于DRFM转发或者重复转发的干扰信号,虽然在功率上能达到干扰要求,但是产生的虚假目标与真实目标缺乏相关性,数据后处理雷达能根据该特性实现对欺骗干扰信号的检测和抑制。针对数据后处理雷达在抑制非相关干扰信号的优越表现,根据不同特征域干扰信号的相关性要求,提出了在幅度域上具有起伏特性,时频域协同一致,方位上具有相关性的干扰信号模型,以保证对数据后处理雷达干扰的有效性。最后在与非相关干扰信号比较中,验证了该干扰方式的有效性。     

并行时域自适应算法在电大目标瞬态散射中的应用

基于电磁场时域积分方程(TDIE)数值技术计算复杂目标的瞬态散射特性,其计算量和内存需求大,采用时域自适应算法(TDAIM)降低了TDIE的计算规模。在研究TDAIM并行算法的基础上,开发了基于.NET Remoting的电磁场分布式数值计算方案。数值结果表明,该方案显著提高了TDAIM的计算效率,为解决电大目标瞬态电磁散射问题提供了一条有效途径。     

电荷泵中单粒子瞬变的研究

为分析电荷泵中不同频率单粒子瞬变(SET)电流对锁相环(PLL)的影响,采用频域分析法从增益和带宽的角度研究了环路参数与SET响应的关系。分析结果表明,减小环路滤波电阻可以降低系统增益,从而有效降低压控振荡器控制电压的扰动;增大固有频率或阻尼因子则可以提高系统带宽,从而滤除更大范围的SET电流,同时还可以降低PLL恢复到锁定状态的时间。因此,减小环路滤波电阻、增大固有频率或阻尼因子是有效的设计加固方法。通过1GHz PLL的SET模拟验证了上述结论。