摘要:目前对数据中心网络拓扑的研究主要集中在如何提高结构性能上，却忽略了数据中心网络拓扑是否与云计算机制相适应的问题。针对该问题，建立了一种面向云计算的数据中心网络拓扑结构。研究了在具有该拓扑结构的数据中心网络上执行主流云计算机制的方法。分析了该拓扑结构的网络规模、网络直径等性能。仿真结果表明在具有该拓扑结构的数据中心网络上进行云计算是可行的。

摘要:许多嵌入式实时任务的实际执行时间往往小于最坏情况执行时间，因此可以产生大量的动态松弛时间。针对时限等于周期的偶发任务集，提出一种基于动态松弛时间回收的多核系统节能实时调度算法LRE-DVFS-ALL。该算法基于最优在线调度算法LRE-TL，利用TL面内节能实时调度思想，在每个TL面的提前完成时刻实现动态松弛时间回收，降低后续偶发任务的执行频率，实现更多的节能。同时该算法还在每个TL面的初始时刻、偶发任务的释放时刻实现动态电压和频率调节，保证了偶发任务集最优可调度性。经过系统的数学分析和仿真，结果表明，LRE-DVFS-ALL算法不仅保证了偶发任务集的最优可调度性，而且当任务集总负载超过某一个值后，其节能效果始终优于现有方法，尤其随着总负载的增加，节能效果会更好。

摘要:当集成电路制造工艺水平发展到超深亚微米阶段，漏流功耗所占的比例越来越大，成为微处理器功耗的重要来源。漏流功耗同电压、漏电流和晶体管数量等因素密切相关。Cache是微处理器中面积较大的部件，对其漏流功耗进行优化是微处理器低功耗设计的首要任务。除了采取工艺上的改进措施外，cache漏流功耗可以通过把握或改变cache的工作状态来进行体系结构级的自适应优化。提出了基于“逻辑路”的cache动态容量调整策略。模拟结果显示，在相联度较高的cache中，基于“逻辑路”的动态容量调整策略可以在几乎不影响性能的前提下，将cache的漏流功耗降低约76.6％。

摘要:随着标准和算法的不断演进，高端嵌入式应用对性能和能耗提出了越来越高的要求。然而，能耗问题成为将VLSI潜力转换为实际应用需求的最大挑战，基于此，提出ET（Embedded Tera-scale Computing）处理器设计。ET以众多轻量级处理器（称为小核）来搭建目标处理器，每个小核都是一个基于显式数据和指令管理的VLIW处理器，能单独执行一个线程，采用层次化的寄存器文件和非对称全分布式指令寄存器来分别降低数据和指令的供应能耗。为了进一步降低功耗，ET处理器采用了较短的运算流水线和简单的循环控制结构，并面向应用领域针对循环体进行优化。初步的实验结果表明，在40nm工艺下，ET处理器可以获得单芯片1TOPS以上的性能，同时保持操作能效比在100GOPS/W以上。

摘要:为向量DSP提出并设计了一种具有高效混洗模式存储器的可编程混洗单元，该结构能够使应用程序的混洗指令在执行时和通用寄存器或访存带宽等系统的关键资源分离，从而提高混洗单元的执行效率。采用区分不同混洗粒度和元素索引等方法对混洗模式所对应的开关矩阵进行了压缩，我们的存储效率高于当前其他方案。该混洗单元具有可编程的特点，应用程序所需要的混洗模式可以提前由程序员编写并通过DMA等途径加载。对该混洗单元进行了VLSI实现及性能评测，结果显示此方案能够在给系统带来0.6%的额外面积开销基础上使应用程序的性能提升7.4%～17.4%。

摘要:片上网络逐渐成为片上众核中非常有前景的互连方式。基于目录的cache一致性协议的维护需要片上互连网络高效的支持多播。在借鉴单播的网络吞吐率模型基础上，建立了面向多播的网络吞吐率模型和体系结构级的能量模型。相对于传统的多播路由算法，负载平衡维序路由算法(BDoR)和最小路径维序路由算法（MPDoR）通过平衡X和Y两个方向上的网络负载，从而能够获得较大的网络吞吐率。基于功能模拟器的模拟结果显示：在4×4的Mesh网络中，随机广播通信下，MPDoR算法的网络吞吐率是XY多播路由算法的1.6倍；网络输出加速比为2时，网络才能够进入饱和状态；MPDoR算法下网络消耗能量与OPT算法相当。

摘要:近年来，无缓冲路由器由于不需要缓冲器而成为片上网络低开销的解决方案。为了提高无缓冲路由器的性能，提出一种单周期高性能无缓冲片上网络路由器。该路由器使用一个简单的置换网络替换串行化的交换分配器与交叉开关以实现高性能。虚通道路由器与基准无缓冲路由器相比，该路由器在TSMC 65nm工艺下可以以较小的面积开销达到2GHz的时钟频率。在合成通信负载与真实应用负载下的模拟结果表明，该路由器的包平均延迟远小于虚通道路由器和其他无缓冲路由器。

摘要:旋转CRC同时使用两个生成多项式产生校验数据。之前的方法校验能力弱，报文丢失后的检错失效率很高。提出了一种新的旋转CRC设计方法，通过比较，选取合适的更高次的生成多项式组合，并且修改了检验生成与检测机制，形成MR-CRC。FPGA实现结果表明，这种方法能够在较低逻辑复杂度的基础上提高校验能力，从而改善数据通信的可靠性，而且对系统性能影响甚小。通过比较16位MR-CRC与32位传统CRC的实现数据发现，前者在所用资源减少10%的情况下，频率提高了25%。

摘要:随着高性能服务器和超大规模计算机的发展，系统设计者对板上高速互连总线的要求越来越高，如何使芯片间的数据传输延迟更小，提高计算通信比是需要解决的重要问题。论文研究了近年来发展迅速的超传输总线和PCI Express总线的链路层的特点，在此基础上提出了一种64位高速总线链路层体系结构，并对其关键技术进行了研究，设计实现了一种能够每时钟周期对16位数据进行加解扰的加解扰器，以及能够纠正链路间最大5个时钟周期延迟偏斜的线间传输延迟偏斜纠正器，功能验证结果表明所提出的设计功能正确。

摘要:采用基本的延迟驱动Pathfinder布线器对FPGA高扇出信号进行布线，大部分时间会用于初始化寻路的优先级队列，而初始化工作主要是将已得到的布线树中的布线资源结点插入优先级队列。但是分析发现，并非所有被插入的资源结点对布线都是有帮助的。因此提出了一种基于树剪枝的优先级队列初始化算法，这种算法对已有的布线树中的资源点进行筛选后再插入优先级队列。实验结果显示该算法能够取得5.23倍的队列初始化时间加速，在不损失算法结果质量的情况下获得1.55倍的布线加速。

摘要:并行离散事件仿真(Parallel Discrete Event Simulation, PDES)模型的正确性和可信度对PDES应用的发展起着决定性作用。然而，现有的并行离散事件仿真开发环境都没有提供仿真模型检验功能。并行模型检验(Parallel Model Checking, PMC)方法以其完备性、高效性已经在工业界中得到了成功的应用，但是PDES和PMC是基于不同的建模语言实现的，现阶段要对PDES模型进行验证需要专门设计基于PMC建模语言的模型，不仅耗费资源、时间，而且容易出错。为了实现PDES和PMC的有机结合，提出了一种支持PDES和PMC的统一的建模语言——扩展事件图(Extended Event Graph, EEG)，它对事件图在模型同步方面进行了扩展，然后通过转换机制，该建模语言使得用户只需建立一个模型，就能够既进行PDES又利用并行模型检验方法对PDES模型进行形式化验证。最后通过实验验证了基于EEG建立的模型既可以进行PDES又能够进行PMC。

摘要:低频宽带SAR/GMTI能对开阔或叶簇覆盖地区的静止和运动目标进行侦察、监视及成像。详细介绍了低频宽带SAR/GMTI系统及其信息处理过程，讨论了其中的谱修正、成像及通道均衡等问题；针对系统的低载频特性，采用了STAP、DPCA结合ATI、图像域STAP 3种GMTI方法。外场试验证明，该系统能够有效地抑制杂波，检测运动目标，并估计运动目标参数。

摘要:针对运动模糊图像复原问题中点扩展函数难以准确获得和图像反卷积的病态性，提出了一种基于混合编码曝光相机的运动模糊复原框架。混合编码曝光相机由一个高速双目立体相机和一个高分辨率编码曝光相机构成。编码曝光相机在其曝光过程中由一个二进制编码控制其快门的开关状态。双目立体摄像机作为一个运动传感器在编码相机曝光的开始、中间和结束时刻分别拍摄三对立体图像对。提出了一种基于二进制编码和运动参数的PSF评估算法和一种基于双目立体视觉的运动测量算法来获得运动参数。在获得编码曝光运动模糊图像的PSF后，使用直接反卷积方法进行图像复原获得清晰图像。实验结果表明，该方法能够自动快速有效地对运动模糊图像进行复原。

摘要:基于建立的双层背腔微带天线共形阵模型，提出了一种改进的互耦修正投影法，并成功用于该类共形阵列的方向图综合。通过引入包含空间位置信息的广义阵元方向图概念，完成了对阵元激励幅相的同步求解；将阵元有源方向图思想与最小二乘法结合，简化了互耦系数矩阵的提取；综合过程计入了阵元相位方向图的贡献，使该方法的可靠性显著提高，阵列综合结果与全波分析结果的完全吻合，验证了该方法的正确性。

摘要:内编队重力场测量卫星通过精密定轨和相对状态测量实现高精度高分辨率地球重力场测量。这两项技术都依赖于精密编队控制和姿态控制。稳态工作期间，要求相对位移必须控制在厘米量级内，外卫星对地定向精度优于0.1°。姿轨一体化控制的目标是利用微推力器保障稳态工作期间的科学测量。基于带推力器布局的耦合线性模型进行了内编队重力场测量卫星全推力设计。基于模型预测控制算法实现了卫星的姿轨一体化控制，仿真结果证实全推力器一体化控制方案的可行性与有效性。

摘要:气动力辅助变轨技术可以有效地节约燃料，是未来航天器新型变轨技术的发展方向之一。该文采用Gauss伪谱法对航天器从高轨道向低轨道共面轨道转移问题进行了研究。在考虑热流限制、控制约束的条件下，得到了航天器大气飞行段的次优轨迹，并对轨迹特性进行了分析，证明优化结果满足一阶最优性必要条件。同时采用间接法处理该问题，对两种方法的计算结果进行了比较。仿真分析表明：Gauss伪谱法处理约束方法简单，解的精度高，且克服了间接法对初值敏感、鲁棒性差的缺点，适合应用于航天器大气内轨迹优化问题。

摘要:强激光照射下结构的热力学响应是激光应用技术的重要问题。本文采用三维有限元分析模型，对双层圆柱壳在强激光辐照下的温度场、应力场和位移场进行了数值模拟与分析。分析时考虑了材料参数随温度的变化特性，主要探讨了不同光斑直径下双层壳温度场的变化趋势，研究了外层壳厚度、热膨胀系数、弹性模量和泊松比等参数对内层壳光斑中心处温升、应力和变形的影响规律。结论表明，激光光斑直径对内层壳的温度场分布有着重要影响，且内层壳温度分布和外层壳热传导系数相关；所有材料参数中，热膨胀系数对应力场分布的影响最大，厚度次之，弹性模量和泊松比影响最小。本文所得结论可为结构的激光破坏效应分析提供重要参考。

摘要:提出了一种采用姿态修正的单矢量水听器远场测向方法。在实际应用中，矢量水听器的测向及其接收的质点振速分量信噪比（SNR）均会受到水听器偏转姿态的影响。为此，利用远场条件下只需两个振速分量和声压信息即可实现二维测向的原理，提出了一种基于振速分量选择处理的远场测向方法，该方法充分利用高SNR的振速分量，提高了测向精度。计算机仿真和光纤矢量水听器海上试验结果初步验证了该方法的有效性和可行性。

摘要:针对复杂海空背景图像中的海天线检测问题，提出了一种基于相位编组和灰度统计的新方法。首先，在边缘图像的基础上运用相位编组算法，得到大量的直线段。然后，根据直线段的图像倾角和到图像原点的距离两个参数对这些直线段进行分类，并选取直线段长度总和最大的若干个类，用这些类中的所有边缘点进行直线拟合，得到若干条候选海天线。最后，通过比较对应于相同水平坐标且以候选海天线上的点为中心的区域的灰度统计值，确定出正确的海天线。大量的实验结果证明，该方法能有效地检测出复杂海空背景下的海天线，具有较强的鲁棒性。

摘要:化学发光方法是HF/DF化学激光器光腔流场参数的重要实验测量方法。观察并记录了在增大H₂流量时，电激励HF激光光腔流场可见光荧光的变化现象，对光轴处可见光荧光进行了光谱测量。对激光器光腔内介质成分进行了理论分析，HF高阶泛频谱线计算结果显示第3振动激发态到基频的跃迁谱线处于红外区。通过对荧光实验测量光谱与光腔内介质谱线的比对，发现黄绿色的荧光是由F、He、H、N、HF等及其他激发态介质共同形成的，修正了经典文献中关于荧光是由HF分子的3、4、5高阶泛频辐射形成的观点，对光轴处荧光的颜色作出了解释。

摘要:改进的光滑粒子方法在模拟激光对树脂基复合材料的辐照效应时具有明显优势，但串行计算通常难以满足需求。为了提高程序的运行效率，基于消息传递界面并行编程环境实现了串行程序的并行化。将个人电脑完成的串行计算结果与峰值5万亿次的计算机集群完成的并行计算结果进行了比较，并对并行程序的加速比和并行效率进行了测试。数值计算表明，并行计算结果与串行计算结果一致，且并行效果显著，说明基于消息传递界面的并行化是成功的。

摘要:针对亚燃冲压发动机燃烧室内部流动特点，在二元稳定器气流试验装置中使用拍摄OH基自发光辐射的方法,研究了火焰稳定器与喷嘴以不同间距匹配情况下的燃烧特性，利用气液两相流模型数值仿真手段,分析了试验工况下燃油雾化液滴与稳定器后方油气比的分布情况。通过对比分析认为，高速气流条件下喷嘴与火焰稳定器间距变化对反应流场影响明显，喷-稳距离增大使火焰前沿位置靠近稳定器尾缘，气流速度较低时出现回火。喷-稳距离减小能够避免回火现象，且气流速度较高时火焰悬停距离大。喷-稳距离增大有利于燃油液滴的蒸发和掺混是影响匹配试验火焰前沿位置靠近稳定器的根本因素。

摘要:针对超高温环境应用需求，采用化学气相渗透工艺(CVI)与先驱体浸渍-裂解工艺(PIP)联用制备了3维碳纤维增强SiC-ZrC基复合材料(C/SiC-ZrC)，并研究了SiC含量对C/SiC-ZrC复合材料力学性能、抗氧化性能和抗烧蚀性能的影响。结果表明，随着SiC含量的增加，C/SiC-ZrC复合材料的强度逐渐降低，静态抗氧化性能提高，在氧乙炔焰烧蚀环境下的质量烧蚀率和线烧蚀率先降低后增加。复合材料抗氧化性和抗烧蚀性的变化与氧化和烧蚀过程中生成的SiO₂熔体有关。

摘要:针对陀螺效应明显的磁轴承-转子系统转速变化引起的模型变化而带来的控制问题，提出基于LMI的鲁棒增益调度方法设计控制器。通过建立系统依转速变化的LPV模型，设计了鲁棒增益调度控制器，使转子在全转速范围内保证了鲁棒稳定性和性能。为降低控制器设计的保守性，可缩小转速区间设计控制器使控制性能得到提高。与基于LTI模型设计的鲁棒控制器相比，LPV鲁棒增益调度控制器在保证控制性能同时，实现以转速为参数的自适应调节。仿真结果验证了此控制器的有效性和先进性。

摘要:把基于结构网格有限差分方法建立的化学非平衡流动模拟的新型解耦算法推广到基于非结构网格的有限体积法，从而可用于模拟复杂几何构型下的化学反应流动。对H₂/Air预混气体中激波诱导振荡燃烧的Lehr实验进行了数值模拟，计算得到的振荡频率与实验结果符合很好，表明计算方法具有时间和空间二阶精度。通过对不同几何外形发射体的计算发现，在其他条件相同的前提下，发射体的几何外形对激波诱导振荡燃烧的模式起决定作用。切削角小于等于15°时为规则模式下的高频振荡燃烧，切削角大于等于20°时为大扰动模式下的低频振荡燃烧。

摘要:建立了基于球齿轮齿盘啮合传动的星载天线定位机构(PMSG)在星间通信过程中的运动学模型，研究了其运动学特性。分别建立PMSG自身运动学模型和卫星运动学模型，在此基础上建立星载PMSG的运动学模型。结合星间通信特点，以两颗中轨卫星为例对PMSG的运动学特性进行了仿真研究。仿真结果验证了文中建立的理论模型，得到了PMSG指向变化规律、电机运行规律，为PMSG的星间通信过程建立了理论基础。研究结论为SAPMSG的工程应用提供了理论依据，并对相关应用领域具有一定的参考价值。

摘要:通过基于级数的粒子编码变换方法, 将武器目标分配问题的约束条件进行了化简。对原始类电磁算法, 在种群初始化、局部搜索、合力计算以及粒子移动等各步骤对其进行改造, 使之适应武器目标分配问题的整数解空间。最后通过数值实验验证了该改造后算法解决武器目标分配问题的有效性。

摘要:在组件化建模与仿真领域内，基于BOM规范的组件建模与仿真环境KD-SmartSim得到了广泛应用，它通过RTI实现了组件仿真系统的并行运算，但是其运行性能较低。讨论了KD-SmartSim系统存在的不足，在继承其基于BOM规范组件建模的基础上，提出了新的支持组件并行化计算的结构，设计了SPMD运行模式的并行组件仿真引擎，研究和开发了各种模型计算需要的仿真服务，实现了支持串行和保守时间推进机制的组件并行仿真引擎原型系统。测试结果表明该系统具备BOM组件仿真运行必须的功能，能够显著地提升组件系统的运行性能。

摘要:针对EMS型低速磁浮列车的U型电磁铁，研究其气隙磁密及结构参数的设计方法。气隙磁密应选为铁芯材料的磁导率下降到其最大值的90%时所对应的磁密。结构参数包括极长、极高、窗宽、窗高和轭厚，极长影响牵引效率及过弯能力，极宽影响承载能力和导向刚度，窗宽和窗高影响重量，但随轨宽而定，轭厚按磁轭与磁极的磁密相等的原则来选取。

摘要:针对武器装备体系能力概念抽象、关系复杂特点导致建模困难、重用性差、语义不一致等诸多问题，提出了一种基于本体的能力多视图模型构建方法，建立了6个能力视图的元模型。该方法首先明确能力领域问题，确定武器装备体系能力领域核心本体及构建原则，然后采用形式化方法描述本体，建立核心本体的关系模型，最后面向能力视图内容建立元模型，通过视图工具和数据管理工具开发视图产品。以装甲装备体系能力建模为例，展示了方法的应用。

摘要:提出一种基于Taguchi方法的混合NSGA-Ⅱ算法，即用Taguchi方法来改造NSGA-Ⅱ算法的交叉操作和变异操作，目的是提升NSGA-Ⅱ算法的优化能力。针对多目标优化测试问题的实验表明该方法能够显著提高NSGA-Ⅱ算法的优化效果，而且该方法不改变NSGA-Ⅱ的算法框架，易于实现。

摘要:在现有成果的基础上，对CREAM方法中的人为差错概率量化进行了改进。介绍了CREAM基本法量化人为差错概率的基本思想；讨论了两种概率化认知控制模式的确定方法：贝叶斯网络法和模糊逻辑法，强调了概率化认知控制模式下量化人为差错概率的必要性。通过理论推导，构建了概率化认知控制模式下人为差错概率的量化方法。另外，为了提高计算效率，提供了人为差错概率的Monte Carlo仿真算法。通过示例分析，证明了方法的有效性。