一种中心型有限体积孔隙–裂隙渗流求解方法及其OpenMP并行化

为高效求解单相孔隙–裂隙渗流问题,发展一种基于任意网格的三维中心型有限体积渗流求解算法,并对其进行OpenMP并行化。该算法将压力置于单元中心处;使用串联弹簧模型在空间域离散;使用显式差分格式在时间域离散;使用动态松弛求解技术,逐个单元求解。算例研究表明,该算法与有限元相比具有类似的精度,但求解效率更高。OpenMP并行化使得该算法运算速度在CPUi7–3770上可提高至4.0倍,在CPUi7–4770上可提高至4.2倍;两台机器上的并行效率均高达50%以上。     

基于子装配体的并行装配序列规划方法研究

针对复杂产品的装配规划过程较为繁琐的难题,提出了一种基于子装配体的并行装配序列规划方法。将子装配体运用到序列生成的过程当中,通过对子装配体的识别,然后将识别后的零件进行并行序列规划,实现了优化装配序列的目的。通过实例验证,结果表明此方法比纯粹的并行化规划产生的序列少,简化了整个装配序列产生时所参与的零件数,简化了复杂产品的规划过程,提高了装配效率。     

基于GCC的TMS320C67xx汇编代码的优化

为了使生成的汇编代码具有更高的执行效率,设计并实现了一种基于GCC的 TMS320C67xx汇编指令级的代码优化算法。首先,将汇编指令按照功能划分为不同的指令类型,并将汇编指令链接到链表中。然后,针对每一个寄存器建立对该寄存器的读写操作指令链表。最后,通过对指令类型的判断和对寄存器读写操作指令链表的分析,完成了冗余代码的删除和指令合并。实验结果表明,经过代码优化后,TMS320C67xx汇编代码的执行效率提高了20％左右,较中间代码级的优化算法执行效率提高了15％左右。     

三色线阵CCD高速信号处理系统的优化设计

为提高线阵CCD测量系统的测量精度和抗干扰性能同时保证系统信号处理速度,总结并试验了几种常见的CCD信号处理方案,并提出对应优化设计。阐述了线阵CCD传感器、CCD驱动电路的工作原理,着重分析研究了CCD测量系统中的信号采样和处理过程。详述了CCD输出电压特性,分压电路、滞回比较电路工作原理和MCU采样时序。试验结果表明,相比传统使用单比较器的方案,使用多滞回比较器的设计系统精度得到大幅提升,同时抗干扰性能也得到更好的保证。该设计已应用到印刷行业的纠偏控制器中。     

基于并行模式的多预想故障静态电压稳定辅助决策

提出一种基于并行模式的多预想故障静态电压稳定辅助决策方法用于提高系统静态电压稳定性。根据灵敏度与经济成本计算控制措施性能代价比指标并实施分群控制。根据电压模态分析结果进行无功功率调整,不达控制目标时再计算有功综合灵敏度补充有功功率调整。若多预想故障的综合控制措施引起正常运行方式母线电压越上限,则求解无功综合灵敏度后调整无功。基于并行平台形成包含故障信息、控制对象、控制总量及分配方式的多个控制方案,并根据迭代结果快速缩小搜索空间。通过对浙江电网某实时断面的仿真分析,验证了所述方法的有效性和实用性。     

一种快速求解大规模安全约束最优潮流的多核并行方法

针对传统安全约束最优潮流计算方法占用内存大、计算时间长的问题,提出了一种多核并行安全约束最优潮流算法。由正常运行状态检验预想故障状态,选取少量严重故障逐步修正正常运行状态,直到所有状态都得到满足。多核并行技术用于实现算法从高到低层次的高效率整体并行,以提高计算速度。其中,采用有向无环图并行数值分解算法实现正常运行状态修正过程的细粒度并行,并根据算法特性,直接实现预想故障状态检验过程的粗粒度并行。某省-3301节点系统(预设693个故障)等3个系统的计算结果表明:随着系统规模的扩大,所提方法占用内存不足传统方法的1%,且计算速度可快于传统方法三个数量级以上。     

一种新的图像自适应并行加密算法

提出了一种新的图像自适应并行加密算法。该算法根据奇偶加密轮次对图像进行水平或垂直分组,再对分组进行子块划分,并使用相邻块像素扰动混沌映射,同时设计了新的分组扩散方法,并使用S盒完成像素非线性替代。实验结果表明,新算法具有安全、简单、高效的特点,适合并行实现。     

Tausworthe非相关均匀随机数的简单生成方法

为提高Tausworthe均匀随机数(TURN)的生成速度,提出了一种可快速配置、并行输出非相关TURN序列的简单生成方法。该方法利用线性反馈移位寄存器结构特点,采用优化的输出生成矩阵,可高速并行输出非相关TURN序列。在不增加寄存器等资源前提下,同时采取两组优化的输出矩阵,可生成满足应用质量要求的非相关TURN序列对,所需硬件资源仅为组合Tausworthe结构和一步多跳算法的27.4%和48.8%,该优势随输出非相关TURN序列个数的增多而更趋显著。     

基于并行FDTD方法分析表面等离子波导的特性

设计了一种双L形表面等离子体矩形环谐振器波导,采用并行时域有限差分方法,对这种波导的传输特性随几何结构参数的依赖关系进行了分析.计算结果表明通过改变输入/输出光波导的结构参数,可以调节该波导的消光比和频率选择特性.该波导结构能够有效地抑制后向辐射干扰并且大幅度地提高其场消光比,这使得此类谐振器结构更具有功能性.     

SoC仿真验证中多核技术的研究与应用

随着SoC设计规模的日益增大,结构逐渐复杂,仿真验证已经成为Soc设计过程中重要的环节,其所需时间往往成为整个设计周期的瓶颈,因而研究和应用能够加快验证仿真速度的技术变得愈发重要。Synopsys公司的仿真工具VCS所提供的多核技术就是利用目前计算机所拥有的多个处理器核并行工作,以达到对仿真速度的提升。通过在实际项目中分析和使用多核技术中的设计级并行仿真方法,证明了该多核技术的可行性和有效性。