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三维抛物方程模型海底边界处理与并行算法研究
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作者 瞿宇轩 程兴华 +1 位作者 周晓兰 邹劭芬 《声学技术》 北大核心 2025年第2期181-188,共8页
构建一种迅速而准确的三维声场模型以满足实际海洋条件,始终是当前科学研究的重点目标。作为一种步进求解的手段,抛物方程近似的方法在已知初始地的声场后以间距为单位步进,最终能得到整个波导中的声场,这对于处理声场三维变化和声道水... 构建一种迅速而准确的三维声场模型以满足实际海洋条件,始终是当前科学研究的重点目标。作为一种步进求解的手段,抛物方程近似的方法在已知初始地的声场后以间距为单位步进,最终能得到整个波导中的声场,这对于处理声场三维变化和声道水平变化相关的场景是十分方便的。但相对地,三维空间中的计算复杂度和计算范围要远大于二维空间,这就严重制约了模型的计算精度和速度。为了提高现有抛物方程模型的计算精度和运算速度,文章对同时考虑距离、深度和水平方位角的水下声传播模型,即三维抛物方程模型进行了推导并分析其数学特性。同时通过在海底边界插入完全匹配层的方法,对模型进行了改进,提出一种计算精度更高的抛物方程模型。此外,为了减小三维声场计算的时间,文章研究改进了模型的可并行性,在FOR3D串行算法的基础上基于多线程的共享内存技术OpenMP开发了三维抛物方程模型的并行算法,并与普通吸收层在不同线程数下的运行时间进行对比。结果表明,基于完全匹配层模型的并行算法与原模型相比,无论是在加速比还是运算速度上都有很大的提高,具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 三维抛物方程 人工吸收层 完全匹配层 并行算法
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A Study of Rules-Based OPS5 Parallel Firing
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作者 Zhang Xuehai Li Mingshu Hu Mingzeng (Dpartment of Computer Science) 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第3期32-38,共7页
Based on the introduction of the PS, this paper analyzes the correlation of parallel firing rules. Then it presents an algorithm to support OPS5 parallel firing during the act phase and a new parallel reasoning model ... Based on the introduction of the PS, this paper analyzes the correlation of parallel firing rules. Then it presents an algorithm to support OPS5 parallel firing during the act phase and a new parallel reasoning model for OPS5. At last, it gives an evaluation on the model in the aspects of time complexity, running efficiency, etc. 展开更多
关键词 生产系统 平行模型 配对 关联 学习规则 OPS5 并行烧成规则 算法
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基于Spark Streaming的海量GPS数据实时地图匹配算法 被引量:1
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作者 陈艳艳 李四洋 张云超 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期1338-1342,共5页
浮动车GPS数据作为交通信息处理的基础,随着被监控车辆数量的高速增长,产生了海量GPS数据,对地图匹配提出了挑战。为了解决传统匹配方法难以满足匹配效率和精度的不足,提出一种针对海量GPS数据的实时并行地图匹配算法,能够同时保证较高... 浮动车GPS数据作为交通信息处理的基础,随着被监控车辆数量的高速增长,产生了海量GPS数据,对地图匹配提出了挑战。为了解决传统匹配方法难以满足匹配效率和精度的不足,提出一种针对海量GPS数据的实时并行地图匹配算法,能够同时保证较高匹配精度和运算效率。为构建一种面向实时数据流的高效、准确实时地图匹配算法,首先通过引入速度、方向综合权重因子对依赖历史轨迹的离线地图匹配算法进行重构,进而引入Spark Streaming分布式计算框架,实现地图匹配算法的实时、并行运算,大幅提升实时地图匹配效率。实验结果表明,该算法在复杂路段的匹配准确率较常规拓扑匹配算法提高10%以上,整体匹配准确率达到95%以上;在匹配效率方面,较同等数量的单机服务器效率可提高4倍左右。实验结果表明,该算法在由11台机器组成的计算集群上实现8000万个GPS数据点的实时地图匹配,证明了该算法可以完成城市地区的实时车辆匹配。 展开更多
关键词 海量 GPS 并行计算 地图匹配 实时计算 SPARK
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基于EtherCAT总线的八轴七联动高级海况环境仿真平台 被引量:2
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作者 安康康 孟凡军 +2 位作者 穆朝絮 黄金鑫 袁巍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期417-424,共8页
针对水流模拟海况时存在的运动不受控以及常规海况模拟平台模拟海况等级低,运动自由度不足等问题,提出利用八自由度运动平台模拟高级海况环境进行海浪涌动测试的方法。设计了由直线运动平台、旋转机构和6自由度(6-DOF)并联机构组成的串... 针对水流模拟海况时存在的运动不受控以及常规海况模拟平台模拟海况等级低,运动自由度不足等问题,提出利用八自由度运动平台模拟高级海况环境进行海浪涌动测试的方法。设计了由直线运动平台、旋转机构和6自由度(6-DOF)并联机构组成的串并联混合八自由度高级海况环境仿真平台,其运动加速度大,自由度多,运动方式多样。基于Ether CAT实时总线技术设计了八轴七联动的运动控制算法,并采用惯量匹配技术抑制抖动和噪声,实现了宽惯量范围的精确、稳定、同步(小于1μs)控制。设计了基于外部信号接收器的实时精密补偿技术和双齿轮消隙技术,提高了速率精度和平稳性,定位精度达到10μm。设计了复合叠加摇摆、文件仿真、复合叠加摇摆与文件仿真叠加运动和实时仿真运动方式,可模拟到五级高海况或将实航数据回灌后模拟水下、水面或机载的运动,用于导航系统的姿态模拟测试。 展开更多
关键词 串并联混合 惯量匹配 实时精密补偿 高级海况模拟
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高速数据采集系统中基于EMD的异常信号捕获方法研究
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作者 李承阳 田书林 +2 位作者 杨扩军 叶芃 赵禹 《仪器仪表学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期98-106,共9页
高速采集系统面对数十GSa/s的高速数据时,由于实时处理速度的限制无法实现对偶发异常信号的实时检测,导致信号遗漏。传统异常捕获方法依赖于信号特征的先验知识,对特征不明确、形态不固定的异常信号,捕获效率较低。因此,提出基于经验模... 高速采集系统面对数十GSa/s的高速数据时,由于实时处理速度的限制无法实现对偶发异常信号的实时检测,导致信号遗漏。传统异常捕获方法依赖于信号特征的先验知识,对特征不明确、形态不固定的异常信号,捕获效率较低。因此,提出基于经验模态分解(EMD)的实时异常检测方法,以提高系统对异常信号的捕获能力。首先基于沿特征提取特征点并作为EMD分解起始点,以降低异常检测复杂度。其次,根据EMD分解得到的非噪声固有模态函数重构正常信号模板,并基于待测信号与正常信号模板的匹配程度进行异常检测。最后,在硬件实现并行EMD以提高异常捕获效率。通过对调制信号中异常信号检测,本方法实时异常捕获率达95%,比传统捕获方法有明显的提高。 展开更多
关键词 异常检测 经验模态分解 高速数据采集系统 模板匹配 并行EMD
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基于双目估计的动态场景三维感知技术研究与实现
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作者 何维龙 苏玲莉 +2 位作者 郭丙轩 李茂森 郝岩 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第S02期506-513,共8页
双目立体视觉技术在计算机视觉领域研究中一直具有重要意义。不同于单目或多目技术,双目立体视觉在能够准确获取图像深度的同时,也兼具了低成本、高泛用性、使用简便等优势。基于双目视觉的三维感知技术能够极大提升计算机对现实世界的... 双目立体视觉技术在计算机视觉领域研究中一直具有重要意义。不同于单目或多目技术,双目立体视觉在能够准确获取图像深度的同时,也兼具了低成本、高泛用性、使用简便等优势。基于双目视觉的三维感知技术能够极大提升计算机对现实世界的理解和交互能力,进一步增强计算机视觉技术在复杂、多变的场景中的适应能力,在自动驾驶、机器人导航、工业检测、航天等领域发挥着重要作用。文中重点研究动态场景中的三维重建与目标感知技术,在大多数情况中,视野中的动态目标实际上是需要重点关注的目标,而静态目标,特别是在场景中绝大多数时候都占据主要空间的背景以及静态物体往往是可以被忽略掉的,但是在实际计算时确占用了大量资源。在场景中不受关注的目标上花费过多计算资源,显然是无意义且非常低效的。针对这个问题,本文在深入研究了目前主流的双目立体匹配方法、图像分割等方法的基础上,提出了一种基于双目估计的动态场景三维感知技术。主要的创新点和研究成果包括:针对传统双目立体匹配算法逐像素计算聚合低价效率低下的问题,提出了一种基于二维场景实例分割的双目立体匹配方法,使用mask分割后的目标图像进行立体匹配,这样不仅提升了匹配性能,同时也降低了动态目标的匹配难度。针对分割精确不足的问题,引入基于RGB图像的mask边缘滤波优化方法,在提升效率的同时提升视场点云重建精度。其次,基于双目估计深度学习网络进行实时目标点云生产,并提出基于GPU加速的邻近帧点云的实时动态目标感知算法。最后提出二三维一体的动态目标实时感知技术,在对目标场景实现实时三维重建的同时,快速识别检测环境中的动态目标物体。 展开更多
关键词 双目视觉 立体匹配 图像分割 三维重建 深度学习 GPU并行计算
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轻小型补偿脉冲发电机模块化组网关键参数匹配设计
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作者 朱博峰 赵彤阳 +2 位作者 张晓 戴宇峰 马涛 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2024年第6期25-30,45,共7页
针对补偿脉冲发电机模块化设计和负载端多样化需求的关键参数匹配问题,分别从电机本体和典型负载两个角度,通过数学建模和物理仿真的方法分析研究了相关关键参数对装置系统整体性能的影响规律,并进一步总结了适用于典型负载需求的补偿... 针对补偿脉冲发电机模块化设计和负载端多样化需求的关键参数匹配问题,分别从电机本体和典型负载两个角度,通过数学建模和物理仿真的方法分析研究了相关关键参数对装置系统整体性能的影响规律,并进一步总结了适用于典型负载需求的补偿脉冲发电机关键参数设计方法。该研究结论对补偿脉冲发电机的多样化推广应用具有较高的参考价值,并有助于实现脉冲功率电源系统的轻小化和实用化。 展开更多
关键词 装置 脉冲功率电源 补偿脉冲发电机 并联组网 参数匹配
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CUDA架构下的灰度图像匹配并行算法 被引量:15
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作者 李建江 张磊 +2 位作者 李兴钢 陈翔 黄义双 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期110-113,共4页
提出一种NVIDIACUDA架构下的灰度图像匹配算法,利用GPU加速灰度图像的匹配过程。实际的测试结果表明,在现有实验环境中,对同一图像,在不损失匹配精度的前提下,在GPU上使用CUDA实现的灰度图像匹配并行算法比在CPU上使用MPI实现的灰度图... 提出一种NVIDIACUDA架构下的灰度图像匹配算法,利用GPU加速灰度图像的匹配过程。实际的测试结果表明,在现有实验环境中,对同一图像,在不损失匹配精度的前提下,在GPU上使用CUDA实现的灰度图像匹配并行算法比在CPU上使用MPI实现的灰度图像匹配并行算法快了40多倍,性能得到了显著提高,从而使灰度图像匹配应用于如交互式系统等实时应用成为可能。 展开更多
关键词 CUDA GPU 灰度 图像匹配 并行
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优化光纤光栅传感器匹配光栅解调方法的研究 被引量:28
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作者 詹亚歌 陆青 +2 位作者 向世清 方祖捷 王向朝 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期711-715,共5页
利用悬臂梁调谐和两个并联二次反射匹配解调光栅的方法实现了光纤布喇格光栅 (FBG)传感器的高精度大范围应变传感测量 通过并联方式 ,选择合适的匹配光栅波长 ,增大了可检测的应变范围 ,同时解决了双值问题 应变传感信号经两路解调光... 利用悬臂梁调谐和两个并联二次反射匹配解调光栅的方法实现了光纤布喇格光栅 (FBG)传感器的高精度大范围应变传感测量 通过并联方式 ,选择合适的匹配光栅波长 ,增大了可检测的应变范围 ,同时解决了双值问题 应变传感信号经两路解调光栅解调 ,并由数据采集卡采集后 ,由计算机进行两路并联信号的综合处理后获取更准确的结果 ,使得系统性能得到提升和优化 展开更多
关键词 传感器 应变 光纤布喇格光栅 并联反射匹配检测
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虚拟同步机多机并联稳定控制及其惯量匹配方法 被引量:77
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作者 张波 颜湘武 +2 位作者 黄毅斌 刘正男 肖湘宁 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期42-52,共11页
虚拟同步发电机(VSG)技术作为一种分布式电源主动参与电网频率电压调整的新型控制方式,得到了越来越多的关注。通过对同步发电机外特性的模拟,使得微电源逆变器具有同步发电机相同的转动惯量、一次调频、无功调压等特性。提出简化的VSG... 虚拟同步发电机(VSG)技术作为一种分布式电源主动参与电网频率电压调整的新型控制方式,得到了越来越多的关注。通过对同步发电机外特性的模拟,使得微电源逆变器具有同步发电机相同的转动惯量、一次调频、无功调压等特性。提出简化的VSG虚拟惯量控制器,避免了锁相环(PLL)误差引起的频率指令波动对系统稳定性的影响,建立包含中间控制环节状态变量的VSG并联系统小信号模型,并针对主要控制参数对系统稳定性及动态响应的影响进行了分析,最后利用等效同步发电机原理,提出了虚拟同步发电机多机并联运行的虚拟惯量匹配方法,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 并联控制 小信号建模 参数分析 惯量匹配
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一种新的基于并行分段裁剪的DTW算法 被引量:8
11
作者 安镇宙 杨鉴 +1 位作者 王红 余映 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第15期35-36,88,共3页
通过对DTW算法的研究,提出了一种并行分段裁剪的新方法,在减少DTW算法运算量方面有显著效果,并将其用于一个地名识别系统中,经测试,可以明显缩短识别时间,具有很强的实时性,有较高的识别率,适合作为小型语音识别产品的主要算法。
关键词 语音识别 DTW 模板匹配 并行分段裁剪
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基于GPU的串匹配算法研究 被引量:15
12
作者 张庆丹 戴正华 +1 位作者 冯圣中 孙凝晖 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2006年第7期1735-1737,共3页
BF算法是串匹配算法中最基础的算法,但它是串行算法,不适合图形处理器(GraphicProcessing Unit,GPU)的体系结构。结合GPU的特殊体系结构,通过数据存取方式和计算策略的改进,充分利用了GPU的并行处理能力,从而基于GPU实现了BF算法。实验... BF算法是串匹配算法中最基础的算法,但它是串行算法,不适合图形处理器(GraphicProcessing Unit,GPU)的体系结构。结合GPU的特殊体系结构,通过数据存取方式和计算策略的改进,充分利用了GPU的并行处理能力,从而基于GPU实现了BF算法。实验结果表明基于GPU的并行算法能够取得较好的加速比,同时也给出了在现有GPU架构上有效实现通用计算的瓶颈。 展开更多
关键词 图形处理器 通用计算 串匹配 并行
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地面微地震有源噪声自动识别与匹配压制方法 被引量:11
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作者 刁瑞 吴国忱 +2 位作者 尚新民 芮拥军 崔庆辉 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期311-319,共9页
微地震监测技术通过对非常规储层压裂改造引发的震源点进行成像,实时提供压裂施工过程中产生的裂隙高度、长度、宽度和方位角等信息,为致密储层压裂提供指导,以提高油气采收率。在地面布设站点进行监测时,因微地震信号传播距离较远、近... 微地震监测技术通过对非常规储层压裂改造引发的震源点进行成像,实时提供压裂施工过程中产生的裂隙高度、长度、宽度和方位角等信息,为致密储层压裂提供指导,以提高油气采收率。在地面布设站点进行监测时,因微地震信号传播距离较远、近地表吸收衰减严重、地面有源噪声较多,微地震数据具有信号能量弱、噪声干扰强和信噪比低等特点,严重制约微地震事件的定位精度。噪声源多分布于地表,根据有源噪声与由储层向上传播的微地震事件在能量、频率、传播速度和源位置等方面的差异,本文提出微地震有源噪声自动识别与匹配方法。综合长短时窗能量比与微地震量板方法,自动识别有源噪声干扰,并进行噪声源位置和传播速度的三维最优并行搜索;利用同时确定的最优噪声源位置和传播速度对微地震数据进行动校正处理,得到噪声标准道,通过能量自适应匹配处理压制有源噪声。正演模拟数据和实际微地震数据去噪效果证明,本文方法能有效压制有源噪声,显著提高微地震数据品质,为后续微地震事件精确定位奠定了基础。 展开更多
关键词 微地震量板 噪声源 去噪 自适应匹配 水力压裂 并行搜索
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基于过滤的中文多模式近似字符串匹配算法 被引量:5
14
作者 范立新 谢晓能 吴飞 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第20期48-50,58,共4页
当前近似字符串匹配算法主要针对英文等中小字符集,该文针对汉字等大字符集的有效算法很少,尤其缺少适合汉字等大字符集的多模式近似匹配算法的情况,提出了一种适合汉字等大字符集的多模式近似匹配算法——MBPM-BM,通过实验证明了该算... 当前近似字符串匹配算法主要针对英文等中小字符集,该文针对汉字等大字符集的有效算法很少,尤其缺少适合汉字等大字符集的多模式近似匹配算法的情况,提出了一种适合汉字等大字符集的多模式近似匹配算法——MBPM-BM,通过实验证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 近似字符串匹配 中文字符串匹配 多模式匹配 位并行运算 过滤
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多核并行计算技术在景象匹配仿真中的应用 被引量:9
15
作者 李妮 陈铮 +1 位作者 龚光红 彭晓源 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期428-432,共5页
随着计算机技术向多处理器以及多核的架构发展,以OpenMP和线程构建模块(thread buildingblocking,TBB)为代表的多核处理器并行计算平台的应用得到重视。对多核并行计算技术在建模仿真领域的应用进行了初步探讨,以景象匹配仿真计算为例,... 随着计算机技术向多处理器以及多核的架构发展,以OpenMP和线程构建模块(thread buildingblocking,TBB)为代表的多核处理器并行计算平台的应用得到重视。对多核并行计算技术在建模仿真领域的应用进行了初步探讨,以景象匹配仿真计算为例,基于OpenMP和TBB并行计算平台构建了一个景象匹配评估平台,对不同的景象匹配算法效率进行评估。对多核并行计算技术及其在景象匹配仿真算法中的应用进行了详细介绍,并通过仿真实验验证多核并行计算技术能够大大提高景象匹配评估平台的运行效率,从而有效地支持对导弹真实景象匹配制导系统相关算法进行验证和研究。 展开更多
关键词 多核 并行计算 景象匹配 建模仿真
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一种快速光纤光栅匹配解调系统的研究 被引量:5
16
作者 贾振安 郑德琳 +1 位作者 刘颖刚 王晴 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期1-3,共3页
利用一种新型快速光纤光栅匹配解调方法实现了光纤光栅传感信号的高精度大范围快速解调。通过对两组并联匹配光纤光栅的组合扫描,加快了信号的解调速度,解决了双值问题,减弱了光纤光栅啁啾效应的不良影响。以数字信号处理器驱动并解调... 利用一种新型快速光纤光栅匹配解调方法实现了光纤光栅传感信号的高精度大范围快速解调。通过对两组并联匹配光纤光栅的组合扫描,加快了信号的解调速度,解决了双值问题,减弱了光纤光栅啁啾效应的不良影响。以数字信号处理器驱动并解调匹配光纤光栅,解调后信号由上位机进一步处理和显示,使得系统性能得到提升和优化。实验结果与理论分析取得良好的一致性。 展开更多
关键词 光纤光栅 匹配解调 并联匹配解调
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二阶声波方程频域PML边界条件及频域变网格步长并行计算 被引量:9
17
作者 韩利 韩立国 +2 位作者 李翔 王德利 崔杰 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期1226-1232,共7页
研究了二阶声波方程频域PML边界条件和频域变网格并行计算技术。PML边界是一种较为理想的吸收边界方法,多用在求解时域应力速度方程中,但对于频域声波正演,二阶位移方程更常用。从一阶声波方程PML吸收边界条件导出频域二阶位移方程PML... 研究了二阶声波方程频域PML边界条件和频域变网格并行计算技术。PML边界是一种较为理想的吸收边界方法,多用在求解时域应力速度方程中,但对于频域声波正演,二阶位移方程更常用。从一阶声波方程PML吸收边界条件导出频域二阶位移方程PML边界条件,模拟算例得到的频率切片、时间切片和地震记录对比都说明该边界条件吸收效果很好。频域单炮正演不同频率间是独立的,据此低频部分采用大网格计算,高频采用小网格,实现变网格步长计算技术,这是较时间域正演的一个优势,在保证模拟质量的同时,减少计算量和内存消耗。 展开更多
关键词 完全匹配层 边界条件 频率域正演 并行计算 变网格
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IDS中模式匹配算法及其并行化设计 被引量:10
18
作者 于泠 陈波 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期46-48,共3页
分析了snort中采用的Boyer-Moore模式匹配算法,提出了改用更高效的KARP-RABIN模式匹配算法,并对该算法进行了并行化设计,给出了设计代码。实验结果表明可以提高IDS的实时检测性能。
关键词 入侵检测系统 模式匹配 并行 网络安全
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一种面向多核处理器的高效并行PCA-SIFT算法 被引量:7
19
作者 刘仲 邢彬朝 陈跃跃 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期103-107,共5页
提出一种面向多核处理器的并行PCA-SIFT算法,采用数据级并行方法实现并行的特征提取和特征点匹配,将计算任务分配到各个DSP核并行处理,充分开发多核处理器的多级并行性。实验结果表明,并行PCA-SIFT算法对各种不同图像形变的图像具有良... 提出一种面向多核处理器的并行PCA-SIFT算法,采用数据级并行方法实现并行的特征提取和特征点匹配,将计算任务分配到各个DSP核并行处理,充分开发多核处理器的多级并行性。实验结果表明,并行PCA-SIFT算法对各种不同图像形变的图像具有良好的适应性,具有接近串行PCA-SIFT算法的图像匹配能力,平均加速比达3.12。 展开更多
关键词 并行 PCA-SIFT 图像匹配 多核处理器
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基于模型匹配控制的PHEV动态协调控制方法 被引量:9
20
作者 李孟海 罗禹贡 +2 位作者 杨殿阁 李克强 连小珉 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期203-207,219,共6页
在分析发动机与电动机的动态响应特性基础上,设计基于模型匹配控制的整车动力系统动态协调控制方法,并在所建立的并联式混合动力汽车(PHEV)的前向仿真模型上对该方法进行研究,证明该方法能有效控制2个动力源的动力耦合过程,具有较高的... 在分析发动机与电动机的动态响应特性基础上,设计基于模型匹配控制的整车动力系统动态协调控制方法,并在所建立的并联式混合动力汽车(PHEV)的前向仿真模型上对该方法进行研究,证明该方法能有效控制2个动力源的动力耦合过程,具有较高的转矩控制精度和很好的动态响应特性,并利用所建立的硬件在环仿真试验台对该方法进行试验验证。 展开更多
关键词 并联式混合动力汽车 模型匹配控制 动态协调控制
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