基于CUDA的并行粒子群优化算法研究及实现

应用图形处理器(GPU)来加速粒子群优化(PSO)算法并行计算时,为突出其加速性能,经常有文献以恶化CPU端PSO算法性能为代价。为了科学比较GPU-PSO算法和CPU-PSO算法的性能,提出用"有效加速比"作为算法的性能指标。文中给出的评价方法不需要CPU和GPU端粒子数相同,将GPU并行算法与最优CPU串行算法的性能作比较,以加速收敛到目标精度为准则,在统一计算设备架构(CUDA)下对多个基准测试函数进行了数值仿真实验。结果表明,在GPU上大幅增加粒子数能够加速PSO算法收敛到目标精度,与CPU-PSO相比,获得了10倍以上的"有效加速比"。     

电磁领域中复超越方程的遗传算法求解方法

将遗传算法与参数跟踪策略有效结合,跟踪过程中进行搜索域压缩与位移操作,形成了一种功能强大的新算法,可成功应用于电磁领域中各种各样复超越方程的高精度求解问题.在算法实现过程中,使用参数跟踪策略有效地缩小了搜索区域,保证了解的单一性,提高了运算速度;使用动态搜索域提高了解的精度;应用三阶差商公式预估新的搜索中心,使运算速度得以进一步提高.应用本文发展的算法详细求解了终端短路法测量材料的复介电常数时得到的复超越方程和部分填充矩形波导的特征方程,计算结果表明该算法能够轻松地解决复超越方程中的多值问题,解集完备性好,算法鲁棒性强.     

电磁综合问题的混合遗传算法求解

综合问题是电磁领域中经常遇到的问题,本文给出了一种混合遗传算法,可以很好的处理综合问题.该方法采用带有最优个体保存策略的遗传算法,并结合柔性约束技术和自适应搜索技术.柔性约束可以极大地压缩搜索空间,自适应搜索可以使搜索区的跟踪位移始终保持最优状态.通过线天线阵和滤波器的综合问题,展现了该方法的效能,进而证实该方法是实现多自变量综合问题的强有力手段.     

基于DSP芯片的开关电源的改进PID设计

本文提出了一种开关电源改进型PID设计和MATLAB仿真方法.仿真结果表明:改进的PID动态响应快、超调量小,控制简单、易于实现.     

基于改进曲率尺度空间技术的图像水印算法

提出一种新的鲁棒性水印算法,利用改进的曲率尺度空间技术,提取图像的少量较顽强角点,用于重建受几何攻击的图像。选取2个chirp信号作为水印信息,将其嵌入图像的分数傅里叶变换（FRFT）域,选用变换阶次和水印嵌入位置矩阵作为算法密钥,根据chirp信号在FRFT域呈现的冲激特征检测水印信号。仿真实验结果表明,该算法具有较高不可见性、安全性和鲁棒性。     

计算表面波特征方程的一种新的数值方法

推导了同轴线馈电的微带天线表面波电磁场表达式及其特征方程.结合遗传算法与参数跟踪策略形成一种新的算法,并基于该算法对表面波特征方程进行了精确数值求解,求解结果与本问题的已有结论吻合的很好.该方法具有简单、通用、求解精度高等优点.     

微波近场成像检测乳腺癌及其微波热疗

介绍了微波热疗机理及人体乳房组织的电磁特性，指出微波近场成像检查乳腺癌的优势及其发展历程，并提出微波诊断和微波热疗在乳腺癌检测和治疗中应用的可能发展方向。     

矩形微带天线谐振频率的粒子群神经网络建模

谐振频率是微带天线设计过程中最重要的一个参数,直接决定设计的成败.文章提出一种改进的前向神经网络模型,该模型采用粒子群优化算法进行训练,网络结构可以根据被建模问题的复杂程度进行自适应调整,进而得到泛化能力好的神经网络.通过这种改进的粒子神经网络对矩形微带天线的谐振频率进行建模,得到的结果明显优于该问题已有文献的结果,可见这种粒子群神经网络对此问题的有效性.基于粒子群神经网络的矩形微带天线谐振频率模型可以明显提高微带天线的计算机辅助设计水平.     

风驱动优化的共享孔径方向图综合

针对共享孔径阵列天线,基于一种新型的全局优化算法——风驱动优化,提出了一种新的共享孔径方向图综合方法。首先,设计两阵列相邻阵元的间距约束条件,将两个子阵波束图的最高旁瓣电平作为优化目标。然后,在约束公式条件下,先后确定子阵1和子阵2阵列单元的初始坐标,通过利用风驱动算法优化两子阵单元坐标位置来降低旁瓣电平,实现不同频率的共享孔径阵列天线设计。最后,通过与粒子群算法和传统SMI算法对比,验证了该算法在共享孔径方向图中的可行性和有效性。     

基于射频隐身的采样周期和辐射功率控制方法研究

为进一步提高雷达的射频隐身能力,合理分配相控阵雷达的工作参数,在目标跟踪时,对雷达的采样周期和辐射功率控制方法进行研究。首先,根据目标运动状态的不同,对雷达采样周期与辐射功率自适应设计方法进行分析,在满足系统跟踪性能要求的前提下,建立了控制参数的优化模型;然后,利用粒子群算法优化自适应采样周期和自适应辐射功率等参数,有效地降低了跟踪性能误差,提高了雷达系统的射频隐身性能。与传统的雷达采样周期和辐射功率算法进行了仿真比较,结果表明所提的算法取得了较好射频隐身效果。