并行程序设计环境的研究

MPI（Message Passing Interface）是目前一种比较著名的应用于并行环境的消息传递标准。MPICH是MPI1．2标准的一个完全实现，也是应用范围最广的一种并行及分布式环境。MPICH除包含MPI函数库之外，还包含了一套程序设计以及运行环境．本文将简要介绍如何应用MPICH的Windows版本，建立一个基于Windows的并行程序设计及运行环境．     

并行程序设计环境的研究

MPI(MessagePassingInterface)是目前一种比较著名的应用于并行环境的消息传递标准。MPICH是MPI1.2标准的一个完全实现,也是应用范围最广的一种并行及分布式环境。MPICH除包含MPI函数库之外,还包含了一套程序设计以及运行环境。本文将简要介绍如何应用MPICH的Windows版本,建立一个基于Windows的并行程序设计及运行环境。     

基于Linux集群的并行环境简单架设*

并行计算在各个领域的应用越来越广泛,而基于Linux集群的MPI并行环境是一个廉价、高效的并行计算系统。介绍了两种简单的基于Linux集群的MPI并行环境的构建方法,并且提供了软件的详细配置过程。     

模拟退火算法的并行化策略研究

模拟退火算法是一种能应用到求最小值问题或连续更新的学习过程（随机或决定性的）。在此过程中,每一步更新过程的长度都与相应的参数成正比,这些参数扮演着温度的角色。标准模拟退火算法仅进行串行优化,其效率很难提高。因此,考虑引入多种群群体优化机制构造并行算法,并对接受准则进行讨论。     

Windows平台下机群并行编译环境配置

现行的并行计算多是在Linux平台下进行的,为了能够在Windows平台下进行机群并行计算,以Fortran90为开发语言,介绍了Windows XP平台下MPICH2的Fortran90并行编译环境的配置,并进一步介绍在MPICH2环境下Fortran90并行程序的编译、连接和运行方法,从而实现了Windows平台下机群的并行计算。     

模拟退火算法的并行化策略研究

模拟退火算法是一种能应用到求最小值问题或连续更新的学习过程(随机或决定性的)。在此过程中,每一步更新过程的长度都与相应的参数成正比,这些参数扮演着温度的角色。标准模拟退火算法仅进行串行优化,其效率很难提高。因此,考虑引入多种群群体优化机制构造并行算法,并对接受准则进行讨论。     

基于消息传递的并行计算环境:MPI与PVM的比较

本文对在分布式计算中广泛应用的二种并行计算环境ＭＰＩ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｐａｓｓｉｎｇ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）和ＰＶＭ（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｍａｃｈｉｎｅ）进行了比较。从ＭＰＩ和ＰＶＭ的设计思想出发,在可移植性、任务控制和分配、资源管理、容错、安全通信的上下文和多线程、通信方式、名字服务和消息句柄八个方面分析了它们各自的功能特点。     

MPI＋OpenMP混合并行编程的分析

简要综述并行计算的思想,并对分布式内存结构和共享式内存结构两种结构的特点进行比较。叙述如何应用OpenMP和MPI进行混合编程,以及相应的混合编程模型。通过一个实例,针对多核CPU组成的SMP构架的集群,实现OpenMP和MPI混合编程的性能对比和结论分析。     

基于MPI的并行Kriging空间降水插值

为减少空间降水插值的计算时间,以MPI并行接口为技术手段,采用数据划分建模方法,实现改进Kriging算法的并行算法.在Linux操作系统上搭建并行计算环境,试验数据表明,该并行算法能有效节省计算时间并具有良好的加速比、并行效率和扩展性.为Kriging插值算法的并行化实现和应用提供有意义的参考.     

基于MPI的并行医学图像处理

本文就并行计算技术在医学图像处理领域应用的优势和现状,论述了医学图像处理算法的并行实现方法,并在并行计算集群上实现了CT图像Sobel算子边缘检测及基于互信息的单模PET图像配准的MPI并行算法。针对这两种不同应用和不同的机群规模分析了并行计算的性能,说明了并行计算技术在该领域的适用范围。     

水声信道的建模与仿真研究

本文简要分析了水声信道的传播特性，介绍了一种水声信道的仿真模型，并对模型进行了一定的理论分析，提出了一些改进的建议，最后给出了实现仿真的方法，并对仿真结果进行了分析。     

Modeling and characteristic analysis of underwater acoustic signal of the accelerating propeller

The signal feature of propeller cavitation noise during acceleration or deceleration procedure can be used to passively detect and classify moving vessels and underwater vehicles in the port regions.By analyzing the chirp periodicity of the variation of propeller wake velocity under acceleration situation,this paper presents a time domain expression of the modulation envelope signal of the accelerating propeller noise,treating the signal as a Gaussian-shaped chirp periodic pulse train with increasing trend and fluctuating pulse amplitude.The paper investigates the characteristics of simplified fractional Fourier transform(SFRFT)spectrum of the chirp periodic signal,and thus obtains the relation between the chirp periodic signal and its chirp harmonics under the conditions of underwater passive detection.Furthermore,the experimental data of the cavitation tunnel satisfy the results obtained by simulation,which verifies the correctness of the proposed signal model.     

加速螺旋桨水声信号建模及其特性分析

加速或减速旋转螺旋桨的水声信号特征可用于被动探测与分类离靠港船只或水下航行器.文中从阐述螺旋桨匀加速旋转时尾流速度周向变化所具有的chirp周期特性出发,提出匀加速螺旋桨空化噪声的幅度调制包络可通过脉冲间幅度起伏的chirp周期高斯脉冲串信号予以建模,并给出了该模型的时域表达式.文中分析了chirp周期信号的简化分数阶Fourier变换谱特性,得到了在一定条件下chirp周期信号与其谐波系数间的关系式.文中通过水洞试验数据分析与仿真数据分析的比较,验证了匀加速螺旋桨噪声调制包络信号模型的合理性.     

匹配场声源定位的并行计算方法研究*

为了达到有效缩短算法运行时间、加快定位速度的目的,研究并分析了匹配场声源定位算法中存在的固有并行性,构建了匹配场声源定位的并行计算算法框架。详细介绍了匹配场声源定位算法的网格法并行化方法;并以互连的双核PC机作为并行计算硬件平台,选用Windows操作系统、FORTRAN编译器,使用TCP/IP作为标准的通信协议,在MPI并行环境中对并行算法进行了测试和相应分析。研究表明,提出的并行算法运行效果较好,可以通过开发匹配场处理方法的并行性,有效解决信号匹配处理中遇到的计算量大、耗时长等问题,为实现快速声源定位提供解决途径。     

基于PC集群的MPI并行环境的搭建

集群是充分利用计算资源的一个重要概念,PC集群是最易构建的分布式并行计算环境。MPI是应用最广的并行程序设计平台。本文通过实例阐述PC集群及PC集群上的MPI并行计算环境的搭建。     

水声信号处理中的多传感器数据融合

水下环境的复杂性往往使得单个传感器的可靠性降低,而多个水下传感器的共同使用则成为一个趋势,这就涉及到对于来自多个传感器的数据进行多方面、多层次的融合处理。概括和分析了当前多传感器数据融合技术在水声信号处理领域中的应用现状,并将诸多的融合方法按照具体应用范畴进行了分类,主要包括水下目标探测、跟踪和识别,以及水下自制机车导航等方面,对每种应用情况下的各种数据融合方法进行了比较。     

水声信号高频小波包能量识别系统模型

对水声信号的识别,提出了高频小波能量法,并构造了一个自动识别系统模型。系统对信号进行小波分解后,取高频子空间能量作为特征向量值进行信号的识别。高频小波能量法可采取小波包与小波两种变换,通过对两种方法的比较显示：高频小波包能量法构造的识别系统能够更好地识别低信噪比水声信号。     

水声信道均衡算法比较研究

简述了自适应均衡算法和盲均衡算法在水声通信中的应用现状,以及典型的几种均衡算法。分别采用稀疏多径信道和混合相位信道对几种典型的自适应算法和盲均衡算法的均方误差（MSE）性能进行了仿真比较,结果显示,判决反馈均衡器（DFE）结构的算法在以上复杂水声环境中均衡效果良好;采用稀疏多径相位旋转复信道对典型的自适应、盲均衡算法进行了仿真比较,结果表明,在相同的条件下,自适应算法受相位的影响较小,收敛速度快于盲均衡算法。消声水池实验表明了带二阶数字锁相环（DPLL）和DFE结构的均衡算法均具有较好的载波恢复性能,实现了对相位偏差的跟踪,提高了克服多径效应和多普勒频移补偿的能力。     

一种高频宽带水声换能器的研制

研制了一种宽带、高频压电复合材料圆环阵水声换能器.该换能器的宽带结果是通过采用降低压电材料机械品质因数Qm值和多模耦合振动两种方法实现的.通过径向切割压电陶瓷圆环、灌注环氧树脂得到压电复合材料圆环,再将不同壁厚的压电复合材料圆环轴向叠堆而成敏感元件,对敏感元件进行模具封装,引出电极引线,得到换能器.利用ANSYS软件对结构进行仿真,得到敏感元件谐振频率和带宽随压电陶瓷圆环厚度、高度和平均半径的变化规律,并根据仿真结果确定了换能器敏感元件的最优设计方案.将由最优参数得到的两个压电复合材料圆环轴向叠堆,制作了双圆环叠堆复合材料换能器.经测试,该换能器形成了明显的双模耦合振动,该换能器谐振频率为375 kHz,其-3 dBd工作带宽为90 kHz,最大发送电压响应达148 dB.实现了换能器的高频、宽带、水平全向发射声波的设计目标.