基于异构计算的三维FDTD并行算法及其在电磁仿真中的应用

时域有限差分(FDTD)法是求解电磁学中麦克斯韦方程组的重要方法之一,一直以来获得了广泛的使用,但是应用于电大尺寸目标仿真时存在巨大的耗时问题。为解决这一问题,利用图形处理器(GPU)的并行处理特性,结合计算统一设备架构(CUDA),以低通滤波器为算例,实现了时域卷积理想匹配层(CPML)吸收边界的三维FDTD高性能加速计算,目标网格数达5百万。实验在Fermi架构的Quadro 4000和Tesla M2050两款GPU上实测,误差均在10~(-4)范围内,相对于同时期的CPU分别可获得36和55倍以上的加速,结果表明该方法具有精度高、效率高、通用性和实用性强等特点。     

MAPGIS二次开发在化探元素异常提取中的应用

地球化学元素的异常下限值确定在矿产勘查中非常重要,本文在MAPGIS二次开发的基础之上采用非线性算法分形含量面积来圈定地球化学元素异常,可以使地球化学空间信息数据和图形进行快捷地转换。其中,通过分形含量面积来确定的异常下限与传统方法对比,得到的异常下限值更加精确。同时,通过MAPGIS二次开发使地球化学元素异常圈定更加自动化和智能化。本文以湖北省铜绿山铜铁矿为例,取得了较好的效果。     

基于LMI的无人直升机姿态解耦鲁棒控制器设计

无人直升机是典型的多输入多输出系统,具有静不稳、强耦合、不确定的特点。本文首先基于小扰动理论建立起无人直升机的线性模型;然后运用状态反馈进行极点配置,实现了对被控对象四通道间的动态解耦;最后设计了基于LMI的无人直升机H∞鲁棒姿态控制器,解决了模型参数摄动的问题并进行了仿真验证。结果表明所设计的姿态控制器性能良好、结构相对简单,达到ADS-33E-PRF标准LEVEL1的要求。     

Profibus-DP总线与Modbus总线通讯控制系统设计与实现

该文详细介绍了基于PROFIBUS-DP总线与MODBUS-RTU总线的PLC通讯控制,设计了单变量PID通讯控制系统,两种总线通过网关进行数据交换,共同完成液位调节,得到理想的控制效果。实验结果表明通讯控制系统可行,同时也为相关技术人员提供参考。     

基于点对匹配的印刷电路板CT图像配准方法

针对PCB CT图像在拼接时存在较多相似区域无法有效配准的问题,提出一种基于点对匹配的方法.首先根据邻近特征点生成特征点对,并简化一种快速低维的特征描述子KPB-SIFT来描述特征点对,然后通过规定点对方向和点对分类匹配降低误匹配,最后给出一种匹配点方向约束条件,并基于该条件提出一种错误匹配点抑制算法提取正确匹配点.实验结果表明,该算法在保持较低时间复杂度的同时,匹配正确率达到95.58％,能够提取较多均匀分布的正确匹配点,从而能有效地解决PCB CT图像的配准问题.     

直线网格B样条混合滤波GPU光线投射

为了快速、高质量地绘制直线网格,提出B样条混合滤波方法,实现加速网格,并将其应用到直线网格GPU光线投射.证明了三次B样条基函数导数的符号性质,进而证明用快速三次滤波方法(S& H方法)计算非均匀B样条函数的导数会出现误差.据此,在光线积分计算中,如果条件允许,采用S & H方法;否则采用基于B样条基本公式的滤波方法.另外,证明三次B样条函数导数的范围,以实现梯度量调制和加速网格;在光线积分计算中,利用梯度量调制表现物质的分界面;利用加速网格,跳过无效积分步,加快绘制速度.实验结果表明,采用混合滤波的直线网格GPU光线投射方法能消除S&H方法导致的走样现象;与基于B样条基本公式的绘制方法相比,该方法更快;如果模拟或测量的物体本身是光滑的,该方法能快速反映其真实特征.     

无线传感器网络中抗共谋的自愈组密钥分配方案

针对现有基于双向Hash链技术的自愈组密钥分配方案不能抵抗撤销节点和新加入节点的共谋攻击问题,并进一步提高现有方案的性能,提出了一种适用于无线传感器网络的有效的抗共谋攻击的自愈组密钥分配方案。方案对传统的双向Hash链进行了结构性改造,在有撤销节点的会话中,用随机值替换前向密钥,使得已被撤销节点无法和新加入节点共谋获取它们未被授权的会话密钥,消除了共谋攻击对网络构成的安全威胁,更适用于俘获节点攻击高发的网络环境。方案还考虑了在实际网络环境中,并不是在每一个会话都有节点被撤销这一个实际情况,减少了通信开销和能量消耗。安全性和性能分析与仿真结果表明,方案在保证更好安全性的同时,降低了通信开销。     

基于领域本体的方剂知识获取与研究

中医方剂知识获取是计算机实现自动知识管理的前提。计算机本体理论技术是构建专业领域模型的主要方法,能够有效挖掘中医药领域存在的大量隐性知识。文中以中医方剂为切入点,依照中医学科体系特点,设计语义与学科相结合的分类体系与概念关系,明确描述方剂基本概念。提出一种基于领域本体的知识构建方法,对选取的方剂知识进行形式化表示,并运用Protégé完成了清热解毒方本体的实现。实验结果表明,该方法可以在一定程度实现中医领域的知识获取。     

巧用Access实现一种条形码可自动生成的录取通知书打印报表

将一种条形码技术,结合Access数据库报表,实现一个条形码可自动生成,且具有自动套打功能的录取通知书打印报表,解决了在招生结束后短时间内完成录取通知书的制作工作,在新生报到时,工作人员只需使用扫瞄器读取通知书上的条形码信息就能迅速准确定位到学生,大幅提高了迎新的效率和准确性。     

一种以人为中心的智能化城市交通综合监控方法

随着我国城市化的进程、汽车行业的蓬勃发展和人民生活水平的日益提高,行驶在城市道路上的车辆越来越多,造成了一系列的问题,如何更加高效地监控城市交通,近年来已经成为了研究重点。研究表明,交通监控员通过远程调阅路面监控录像的模式,实施有效监控的推荐显示屏幕个数只有4个,因此,传统的交通监控模式将导致很高的交通事件漏报率和误报率。针对这些问题,提出了一个以人为中心的智能化城市交通监控方法,主要特点包括:1．采用眼球追踪技术,对交通监控员的眼球活动状态进行跟踪和分析,根据已建立的事件模型和判定模型进行快速屏幕切换操作;2．通过结合RFID技术,对道路上车辆的RFID标签进行追踪和统计分析,根据模型进行交通事件快速预警和关联分析。该方法的使用比较简单,能有效提升交通监控员的交通事件发现率。