硬件加速的虚拟电磁环境体可视化

为了将不可见的电磁环境直观展示给指挥人员,提出了一种在虚拟环境中体可视化电磁环境的方法.采用Longley-Rice电波传播模型计算三维电磁环境体数据,并采用硬件加速的直接体绘制方法,通过坐标转换在虚拟环境中及时绘制电磁环境体数据,通过颜色映射工具分类显示出不同强度的电磁环境.实验结果表明,该方法可及时展示复杂电磁环境内部细节,对于电磁装备系统部署规划也有一定帮助.     

数字图像设备颜色特征化反向变换算法

CIEXYZ是一种不规则颜色空间,难以建立规则的三维查找表直接对数字图像设备进行反向变换.采用基于立方体细分的查找表插值匹配算法,通过设备RGB颜色空间中立方体的细分搜索和迭代,获得与目标颜色三刺激值匹配的设备RGB值.以打印机为例建立三维查找表,通过自制色卡验证了该算法和正向三维查找表算法有较高的重复性.并以ANSI IT8.7/2标准色卡的反向变换为例考察该算法的实际变换精度,结果表明,当CIE三刺激值XYZ位于打印机色域内时,该算法的平均/最大色差为2.06/6.31 CIELAB色差单位.此算法可以精确有效地实现数字图像设备的颜色特征化反向变换.     

关于光线投射算法的OpenGL高效实现

采用光线投射算法对二维(2D)图片实现三维(3D)重建,用3线性插值算法计算每个采样点的颜色值和不透明度,提高三维重建图像后的精度。该算法实现主要借助于OpenGL函数库及其三维观察矩阵,以其精确计算规则三维数据场在观察方向上的二维投影区域,减少了光线投射算法中投射光线数量。根据Phone光照模型为数据场预先计算和保存明暗表,并通过优化常规现实代码,有效地提高了光线投射体绘制算法的效率。该算法既保证了精度,又提高了显示的速度。     

基于数据场与云模型的多模雷达信号分选算法

针对传统分选算法处理多模雷达信号效果较差的问题,提出一种基于数据场的层次聚类信号分选算法,以克服多模雷达信号分选时存在的"增批"问题.将数据场理论应用于多模雷达辐射源信号的分选,利用数据场势函数划分辐射源信号数据的层次,通过等势图的绘制完成数据的自组织层次聚类.提出一种基于云模型的分选结果有效性评估算法,可在脱离雷达辐射源库的情况下验证信号分选结果的有效性.仿真实验验证了提出算法的有效性.     

某星载波控单机电磁兼容性设计

RE102是某星载相控阵雷达波控单机电磁兼容性测试重要项目之一,目的是定量测试单机壳体和所有互连电缆10 k Hz^1 GHz频段内对外骚扰强度.针对某星载相控阵雷达波控单机在内场进行RE102测试中多点超标的问题,基于波控原理,对波控单机内部电磁环境进行了分析,提出了采取接地、屏蔽、滤波等一系列设计改进措施.测试结果表明,改进后的波控单机辐射发射电平在80~100 MHz频段有超过25 d B的下降,所采用的辐射骚扰抑制措施容易实施且具有通用性,为类似星载电子设备的开发提供了参考.     

基于三维标量场的光线投射并行体绘制算法

针对大规模三维标量场相关算法计算量大且数据绘制速度慢、不能满足用户实时需求的问题,在研究和总结三维标量场和体绘制关键技术的基础上,对体绘制的原理进行了深入探讨,重点研究了体绘制中的光线投射算法。利用集群多节点的并行优势,对体绘制的光线投射算法进行了改进,采用MPI并行编程模式,成功地将该算法运行于PC集群环境中,并应用于三维城市建模,充分发挥了集群的高性能计算,大大提高了绘制效率。实验结果表明,该算法具有良好的并行效率和可视化效果。     

基于复杂电磁环境雷达信息实时可视化系统

雷达信息实时可视化是战场可视化的重要组成部分,对作战推演、评估有重要影响,建立了一套雷达信息实时仿真系统。该系统以实时变化的电磁环境为基础,考虑自然环境和动态电磁干扰,能够直观高效地展示雷达三维信息。首先通过扩展经典雷达方程,建立了基于雷达方向图函数和探测距离为参量的数学模型,以非均匀采样法绘制出了雷达三维威力范围。然后利用基于多种自然因素对雷达方程中的路径损耗的电磁传播衰减数学模型,实现了自然环境影响下的雷达信息可视化;运用雷达干扰方程,实现了单/多电子干扰情况下雷达信息可视化。根据基于参数的雷达绘制阈值变化的方法,提高绘制速度;最终利用基于网状数据的逻辑结构方法,实现了多部参战平台处于复杂电磁环境下相互干扰的雷达信息实时可视化系统。结果表明,该系统不仅观察效果真实直观,而且能动态、实时的可视化雷达信息系统。     

联合优化方向图合成与频谱兼容的MIMO雷达波形设计

多发射-多接收雷达发射方向图合成是当前波形设计和合成问题的热点,其目的在于实现将发射能量聚焦在感兴趣的空域方向上.而在复杂的电磁环境中,还必须兼顾考虑在拥堵频段上的频谱兼容性和灵活性,避免影响邻近频段通信系统传输性能.该文提出算法设计MIMO雷达发射波形向目标空域聚焦能量的同时,避开拥堵频段的频率范围.即针对发射波形在...     

三维电磁场有限元数据到有限差格式的转换算法

为实现电磁场作用下三维凝固传输过程高效率有限元/有限差(FEM/FDM)耦合数值计算,针对任意三维ANSYS有限元剖分网格与有限差网格间不规则空间几何对应关系,并基于有限元数值插值原理,提出了一种将三维有限元网格节点上的场量计算结果转换为有限差格式数据的算法.采用基于Visual Fortran6.6A平台的QuickWin模块及Fortran95语言编写了三维数据转换和后处理图形显示程序.经冷坩埚电磁定向凝固等工艺三维电磁场有限元计算结果的FEM→FDM数据转换及三维矢量/标量场结果显示,表明该算法及计算与显示程序是成功和有效的,可为后续基于有限差法的电磁凝固传输耦合计算提供可靠的电磁场数据和有效的图示分析手段.     

基于CFD无网格算法的飞行器电磁隐身特性模拟

为研究飞行器的电磁隐身特性,提出基于计算流体力学(CFD)的时域无网格算法。基于无网格点云结构,由展开的泰勒级数结合最小二乘技术逼近该算法涉及的空间导数;借鉴CFD的无网格方法,采用Steger-Warming通量分裂处理空间离散涉及的通量运算,采用四步Runge-Kutta格式推进求解时间离散,并运用该算法对电磁波从不同方向照射平板飞机模型的电磁散射场和双站雷达散射截面进行分析。结果表明:采用本文算法计算得到的二维圆柱双站雷达散射截面能与级数解吻合;该飞机模型的隐身特性与散射场的叠加作用及飞机外形等因素有关;本文算例在一定程度上验证了本文算法具有处理多体及多部件干扰等复杂情形的能力。     

RoboCup中型机器人视觉系统的设计与实现

针对RoboCup中型机器人比赛,设计了机器人的视觉系统．首先选择HSI颜色空间并采用查找表技术对图像进行颜色分割,接着利用RLC技术分割感兴趣的区域,实现目标识别后,再采用角度定位和特征点定位相结合的方法实现机器人场上自定位．     

面向工业无线网络的低开销快速AES加密方法

面向资源有限的工业无线网络,提出一种基于单查找表的快速高级加密标准(AES)的加密方法. 对目前普遍采用的基于4张1 KB查找表方法的查找表进行压缩和优化,构建了一张512B的查找表,减小了查找表的存储开销,并有效降低GF(2⁸)上乘法所产生的开销;同时对轮加密公式进行了优化,减少因查找表被压缩而引起的附加操作. 实验结果显示,相比4查找表法,该方法降低了72%的存储开销,但在时间开销和能量开销上均提高了43%;相比射频芯片上的硬件加速器,该方法降低了55%的时间开销和61%的能量开销,但存储开销为它的2.5倍.     

电磁场的科学计算可视化

基于面向对象方法，建立了一个电磁场可视化实验系统。文中根据电磁场数据及可视化要求，采用对象表示可视化过程，建立电磁场可视化流水线模型；基于ＣＩＥ－Ｌｕｖ均匀颜色系统，生成线性灰度表用于颜色映射；同时在Ｓａｂｅｌｌａ的ＤＥ光照模型的基础上，给出了统一的电磁场可视化绘制模型。     

一种基于KPCA与小波变换的遥感图像融合算法

通过对HSV变换与小波变换图像融合方法的研究,提出了一种新的基于KPCA与小波变换的遥感图像融合的方法：通过KPCA变换,在保留主要信息的前提下除去波段之间的冗余数据,减少处理的数据量以提高融合的效率;由KPCA变换统计分析选择最优波段合成新的彩色图像,再与增强处理后的全色图像进行融合。实验结果证明该方法具有较好的融合效果。     

提取蚀变信息时TM影像的最佳波段组合研究

多光谱数据的最佳波段选择直接影响图像的目视解译和信息提取。在分析TM影像各波段间的标准差、相关系数和最佳指数因子内在联系的基础上,提出采用最佳指数因子与蚀变信息光谱特征相结合的方法选择遥感影像的最佳波段组合。研究表明,最佳指数因子与蚀变信息光谱特征相结合是多光谱数据最佳波段选择的理想方法;TM4+TM5+TM7波段组合获取的合成图像构造清晰,岩性差异显著,最有利于蚀变信息的提取。     

Scalable Multi-Hash Name Lookup Method for Named Data Networking

A Scalable Multi-Hash (SMH) name lookup method is proposed, which is based on hierarchical name decomposition to aggregate names sharing common prefixes and multiple scalable hash tables to minimize collisions among prefixes. We take the component instead of the entire name as a key in the hash functions. The SMH method achieves lookup speeds of 21.45 and 20.87 Mbps on prefix table with 2 million and 3.6 million names, respectively. The proposed method is the fastest of the four methods considered and requires 61.63 and 89.17 Mb of memory on the prefix tables with 2 million and 3.6 million names, respectively. The required memory is slightly larger than the best method. The scalability of SMH outperforms that of the other two methods.     

基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测

基于有限元方法,计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声.通过与传统计算方法和现场实测数据的比较,验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性,计算结果表明:有限元法能准确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化,有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度.并开发了输电导线电磁环境评估通用计...     

Volume Change of Heterogeneous Quasi-brittle Materials in Uniaxial Compression

The volumetric strain was categorized into elastic and plastic parts. The farmer camposed of axial and lateral strains is uniform and determined by Hooke＇s law ; however, the latter consisting of axial and lateral strains is a fuaction af thickness af shear band determined by grndieat-dependeat plasticity by cansidering the heterngeneity of quasi- brittle materials. The non- uniform lateral strain due to the fact that shear band was farmed in the middle of specimen was averaged within specimen to precisely assess the volumetric strain. Then, the analytical expression for volumetric strain was verified by comparison with two earlier experimental results for concrete and rack. Finally, a detailed parametric study was carried out to investigate effects of constitutive parameters （ shear band thickness, elastic and softening rnoduli ） and geometrical size of specimen（ height and width of specimen ） on the volume dilatancy.     

面向NDN中名字查找的哈希布鲁姆过滤器

该文设计了一种面向NDN中名字查找的哈希布鲁姆过滤器（HBF）。HBF由位于片内存储器中的g个计数器布鲁姆过滤器（CBF）、g个计数器和位于片外存储器中的g个哈希表组成，每个哈希表与1个CBF和1个计数器关联。为了避免因部分CBF存入名字过多而导致HBF的高误判率，HBF通过二次哈希选择算法将NDN路由器中FIB/CS/PIT表项完整信息均匀分散保存于g个CBF和g个哈希表中，同时也利于数据包转发的并行处理。理论分析和实验结果表明在名字查找过程中，HBF利用片内存储器中CBF的定位与过滤作用，大幅度减少片外存储器的访问开销，提高数据包转发速率，有效避免泛洪攻击。