基于不同编译器的短波射线追踪计算

在高性能计算机上,研究基于不同编译器的三维短波射线追踪计算.通过对三维短波射线追踪计算的分析,设计和实现了三维短波射线追踪串行计算软件和并行计算软件,分别在GCC编译器和PGI编译器中编译生成可执行文件,基于PGI编译器的运行时间明显优于基于GCC编译器的运行时间.     

快速算法实现电离层短波射线追踪

在不考虑地磁场和碰撞的条件下,利用基于费尔马原理的射线微分方程,采用直线几何近似和变步长技术相结合的快速算法实现了电离层短波射线追踪,达到了保证精度的同时提高运算效率的目的。引入亚大模型和附加扰动影响的准抛物模型描述电离层电子浓度剖面,验证快速算法的准确性和高效性。仿真结果表明,快速算法能够适应各种复杂的电离层电子浓度剖面,在保证精度的同时更迅速地计算射线的传播轨迹。     

基于数值射线追踪的短波电离层传播轨迹研究

从电波传播的射线方程出发,在不考虑地磁场和碰撞的条件下,推导出了球坐标系下描述短波在电离层传输的轨迹方程.以准抛物电子密度模型为例,给出了求解参数方程组的初始条件.采用改进Euler数值方法求解轨迹参数方程组,得到短波轨迹的参数,实现了短波在电离层中的轨迹计算及仿真.仿真结果结果表明,用数值射线追踪法研究短波在电离层中的传播可以为短波天波通信的轨迹模拟和参数优选提供参考.     

基于二维解析射线追踪的短波电离层轨迹研究

考虑短波在电离层中通过单F层反射传播的情况,结合一种特定电离层电子浓度分布(准抛物)模型,利用二维解析射线追踪技术得到短波轨迹中参数的解析表达式.在此基础上分别对射线在频率固定、仰角变化及仰角固定、频率变化两种情况下的轨迹进行了讨论,得出频率和仰角对短波传输的地面距离及群路径的关系.最后对不同因子对轨迹的影响及短波轨迹进行了仿真.仿真结果表明,该方法在研究短波电离层传播轨迹中有很好的应用价值.     

电离层短波三维射线追踪及其应用研究

从三维射线追踪的Haselgrove方程出发,采用龙格-库塔法求解沿射线路径的电波传播参数,实现了电离层短波数字三维射线追踪,重点对数字三维射线追踪具体实现的一些关键问题处理进行了深入分析研究.本研究工作是结合传播工程技术问题开展的,以一类具体的电离层模型,给出了三维射线追踪在一些传播工程中的具体应用.     

基于MPI＋OpenMP混合编程模型的水声传播并行算法

声波是目前唯一能够在海水介质中进行远距离传播的有效载体,因此水下声传播成为海洋声学研究的主要内容之一,对现代声纳的设计和使用具有重要意义.宽带声传播、浅海地声反演、匹配场定位、水下环境仿真等技术的发展对水声传播提出了越来越高的要求,如何充分利用声传播模型和现代计算机技术实现声传播的快速计算已成为水声技术的一个重要研究方向.针对曙光TC4000L高性能机群系统计算节点多核处理器的组成特点,采用MPI＋OpenMP并行混合编程模型实现了射线-简正波-抛物方程模型并行算法.测试分析结果表明,设计的并行算法具有较高的并行计算效率.     

基于射线追踪法的移动通信信道建模分析

移动通信信道的研究一直是通信系统的难点,传统上的研究方法都有很明显的缺陷,而近年来,随着射线追踪法的发展,运用射线追踪法研究移动通信信道成为现实,而且基于射线追踪法的移动通信信道建模分析方法相对传统方法也具有很多优势。运用射线追踪法,建立了城市环境下移动通信信道的射线追踪模型,并对其性能进行了仿真分析。     

基于单纯形射线追踪法的研究

单纯形射线追踪相比传统的射线追踪不需要对射线和多面体面做相交测试,从而算法的效率得到了提高,本文改进了射线接受方法,并对一个室内超宽带的信道模型进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。     

基于射线追踪法的室内覆盖预测

随着网络规模的扩大,室外已基本做到了无缝覆盖,话音质量也进一步得到改善和提高,室内覆盖问题的重要性逐渐突显起来。因此,提高网络的室内覆盖质量也就成为工程建设和网络优化工作的一项重要内容。文章着重分析了利用射线追踪法进行室内覆盖预测的主要特点,并与传统方法进行了比较分析。     

基于OpenMP的并行空间电磁分布计算

获得空间电磁场场强分布是电磁频谱管理的重要任务之一,研究如何提高其计算性能以适应快速变化的空间电磁环境具有重要的意义。OpenMP(Open Multi Processing)是一种简单快速提高计算效率的方式,它有助于CPU多核资源被充分利用。提出了一种基于Open MP的并行获得空间电磁场场强分布方法,通过合理分析计算过程,设计相应并行方案,使得设计的并行算法适合CPU多核处理方式,并行度高。大量实验结果表明,该并行算法明显提高了计算效率,且具有高可扩展性。     

短波多音并行副载波跳变抗干扰通信建模仿真

论文建立了短波数据链多音并行体制的通信仿真模型,在此模型的基础上分析研究了其抗窄带干扰和宽带干扰的性能。提出了一种针对窄带多音干扰的短波数据链副载波跳变抗干扰新方法,并通过建立的通信仿真模型多音副载波在信道带宽内、信道带宽外跳变等多种条件下进行了仿真。仿真结果表明,基于多音并行体制短波战术数据链通信使用该方法能够有效躲避多音等窄带干扰。     

基于OpenMP的JPEG2000图像并行编码算法

JPEG2000是新一代图像压缩标准,具有编码效率高、性能好等优点,由于采用小波和比特平面编码技术,其编码复杂度高,编码速度较慢。为了提高JPEG2000的编码速度,提出一种基于OpenMP的JPEG2000图像并行编码算法,通过对离散小波变换和EBCOT算法的并行处理,提高编码速度。结果表明,该算法在保持了JPEG2000良好特性的基础上,大大提高了编码速度,而且图像越大,对编码速度的改善越明显,使JPEG2000更加适用于大数据量的图像的传输。     

基于OpenMP的电磁场FDTD并行程序性能分析

OpenMP是共享内存并行程序设计的工业标准,它通过一些编译指导语句能方便地将程序并行化,特别适合于在多线程的计算机上使用。针对一个采用电磁场FDTD算法的二维波导问题,首先对其计算方法和计算过程进行简单描述,其次讨论了几个影响其并行程序执行效率的几个因素。结果表明,采取不同的并行方式,设定不同的调度策略,设置并行区线程数的大小均会影响并行程序的性能。因此,在使用OpenMP编写电磁场并行程序时,需要综合考虑各种因素的影响才能设计出高效的程序。     

OFDM技术在短波数据通信中的应用

提出一种应用于短波信道的数据传输方案,利用多路分时并行传输和交织技术来克服信号包络的瞬时衰东带来的不利影响,并对舆数据进行前向纠错,以便于接收端的正确解码。在3khz音频带宽内的仿真表明,仿方在中低速率数据传输中具有隐蔽性高、抗干扰能力优点,具有广泛的应用前景。     

基于OpenMP的JPEG2000并行解码算法的实现

为了提高JPEG2000的解码速度,在多核处理器平台上利用OpenMP（Open specifications for Multi Processing）实现了JPEG2000的高速并行解码。即利用OpenMP对JPEG2000解码过程中的T1解码器和离散小波逆变换进行多路并行解码,减少了这两部分的运行时间,从而降低JPEG2000的整体解码时间。实验结果表明,OpenMP是一种简单而有效的并行化编程工具,在保证解码图像质量不变的前提下,相对单线程串行算法,所提出的并行解码算法,解码速度有显著提高。     

基于OpenMP的色散介质FDTD并行程序设计

分析了色散介质时域有限差分的模型,并针对非磁化等离子体给出了的分层线性递归卷积算法。介绍了OpenMP并行设计的基本模型,并将其应用于非磁化等离子体的计算当中。最终通过验证非磁化等离子体的透射电磁波,验证了将OpenMP并行设计应用于色散介质中的准确性,同时依据计算区域大小不同的3个算例验证了该算法具有较高的并行性能。     

基于短波宽带接收机的并行电离层

提出了一种新的电离层探测方法,不同于传统的串行探测方式,该方法利用短波宽带接收机并结合软件无线电技术,实现了同时对多个电离层信道进行并行探测,大大的缩短了整个短波波段扫频探测的时间,拓宽了电离层探测在一些实时性要求高的场合中的应用.     

短波网络控制器及实现

描述应用于短波全自适应通信系统的网络控制器,介绍其中实现的短波网络层协议及硬件实现方案。     

HF全自动短波网络设计试论

首先地单介绍了ＨＦ全自动短波网络当前的国际研究状况,接着较详细地介绍了该网络的网络运行体制和网络协议,最后提出了一个简单的ＨＦ全自动短波网络的设计例子。