摘要:提出并实现的一种数据错误快速定位机制（Fast Fault Location Mechanism, FFLM）面向多核处理器存储系统的功能验证，FFLM基于硬件仿真器构建多端口存储器黄金模型，通过在仿真过程中实时监控存储系统与处理器核之间的访存报文，在线比较被测系统访问真实存储器的数据与黄金模型中的对应数据是否一致，在错误数据从存储系统送入处理器核的时刻就能够发现数据错误。与传统方法相比，FFLM具有仿真速度快、硬件资源代价低以及定位错误时间短的优点。对自主设计的CMP-16多核处理器进行仿真时的统计数据表明：使用FFLM后定位数据错误的速度能够比未使用FFLM时平均提高6.5倍。

摘要:片上缓存资源是片上路由器的重要组成部分，其结构好坏直接关系到片上互联网络的实现复杂度、整体性能及功耗开销。鉴于异步电路的握手工作方式，异步路由器一般采用基于移位寄存器的异步FIFO（First In First Out）实现片上缓冲，这种结构导致了报文传输延迟及数据翻转次数增加。提出一种基于层次位线缓冲的异步FIFO结构，设计实现了一种新的异步路由器结构。相对于传统异步路由器，新的异步路由器能够有效降低路由器设计的硬件复杂度，减少数据的冗余翻转，降低功耗。实验结果表明在相同配置的情况下，新异步路由器面积降低了39.3%；当异步FIFO深度为8的时候，新异步路由器能够获得41.1%的功耗降低。

摘要:令牌协议采用广播方式发送一致性消息，导致网络通信量大，限制了协议的扩展能力。提出预测的方法有效地消除令牌协议中的无用消息，从而降低了通信量。根据应用程序的读写失效比例提出3种预测策略。实验结果显示，采用512项的Owner预测器平均降低3.8%的连接通信量，Sharer预测器和Hybrid预测器分别平均降低了11%和7%的连接通信量。预测方法可以有效地降低令牌协议的通信量，提升令牌协议的扩展能力。

摘要:提出了一个编译时的Cache管理优化方法。该方法根据访存行为将程序中的数据划分成若干数据对象，根据数据对象的大小将Cache划分为一个带有别名的伪寄存器文件，每个伪寄存器由若干Cache行组成，可以容纳一个数据对象；使用一个经过改进的图着色寄存器分配算法来决定这些对象在Cache中的位置以及发生冲突时的替换关系。数据对象的划分将Cache的管理分为两个层次，一个是编译时编译器对粗粒度的数据对象的管理，另一个是运行时硬件对细粒度的Cache行的管理，这样编译器和硬件的优势都得到发挥。基于GCC进行了方法实现，并通过simplescalar构造了支持Cache Coloring的硬件模拟平台。实验结果表明Cache Coloring能较好地开发程序的局部性，降低Cache失效率。

摘要:为了降低功耗，目前能耗有效的嵌入式微处理器一般都采用分布式与层次化的寄存器文件结构。第一层的超小寄存器文件（TORF）的极小容量使得很多数据必须存放到第二层的通用寄存器文件（GRF）中，这给编译器带来了新的挑战。通过分析程序特征，提出了新的VLIW调度算法，通过在编译时对变量进行检测，在恰当的时机插入虚拟的copy操作并进行指令与通信调度，为对寄存器需求较大的全局变量与软流水变量构建了新的包含GRF的数据传输路由，将对TORF的压力转移到GRF中。实验结果表明，新的VLIW调度算法符合处理器的设计初衷。与不使用GRF相比，在程序性能只降低约8%的情况下，降低了约51%的寄存器访问能耗，43%的处理器能耗。最关键的是避免了程序员手工分配优化的难题。

摘要:在k-ary n-cube网络中，气泡流控是一种有效、实用的死锁避免技术，它不必依赖虚通道就能避免环网中出现的死锁问题。如果流控策略能感知到维度内缓冲区的总体使用情况，就能够更加高效地进行调度，从而提高网络性能。为了避免关键气泡机制引起的阻塞，提出了伪报文协议；结合伪报文协议，设计了移动气泡流控策略，它有效实现了维度内的全局资源感知能力。与局部气泡流控相比，路由器每条输入通道仅设置一个报文缓冲区就可以避免环网中的死锁，即最小资源需求减少了一半。网络模拟结果表明，该机制不会出现永久阻塞；在distribute、hotregion和uniform传输模式中，该机制可以有效提高网络吞吐率20%以上，并且在网络饱和后吞吐率依然维持稳定。

摘要:现代无线通信应用对FFT计算吞吐率与灵活性需求越来越高，针对传统方案实现FFT计算时难以兼顾性能与灵活性的问题，提出一种应用定制指令集可重构结构ASRA，实现了FFT算法在该结构上的映射优化。ASRA在静态多发射处理器内紧耦合应用定制的混合粒度可重构硬件作为扩展功能单元簇，通过运行时重构动态切换扩展指令集。ASRA采用多体便笺存储器、多端口便笺管理单元及可重构互连构成片上缓存系统，结合多体并行访问、循环级乒乓交替、读/写流水化等技术有效提高了访存带宽；静态多发射和运行时语境管理机制支持核心循环的硬件自动流水执行和软流水执行，开发了指令级、数据级和循环级等多层次并行性。实验结果表明，ASRA大幅提升了FFT计算吞吐率，且支持的FFT计算参数更加灵活，而增加的面积开销相对较小。

摘要:针对已有工作面向粗粒度可重构结构（CGRA）研究循环映射的不足，提出一种新颖的存储感知的关键循环映射方法MALP。该方法定义RCP_CGRA体系结构模型并阐述关键循环到CGRA的映射问题，通过引入结合数组分簇的多面体数据域划分方法进行循环存储分析，根据分析结果，结合体系结构资源约束实现了循环的有效映射。实验结果表明，与已有的方法相比，MALP方法能够快速分析存储需求并有效降低循环映射的资源占用率，提高数据吞吐量，进一步提升了 CGRA上循环映射的性能。

摘要:依据H.264压缩域中能够反映景物运动变化的MV和DCT系数特征，本文提出了一种多特征联合累积分析的压缩域运动对象检测方法。该方法对压缩码流中各宏块的运动信息进行时空域滤波，并使用雅克比矩阵描述全局运动参数和宏块MV之间的关系，简化参数求解过程，通过比较局部运动和全局运动之间的差异初步检测运动对象；选取宏块周围可靠的运动特征用于宏块DCT系数能量的投影累积，并通过熵能原理在压缩域中选取各个宏块的自适应阈值，检测运动对象的边缘及纹理显著区域；通过一定的逻辑准则将MV和DCT系数的检测结果结合起来，最终检测出视频中运动对象。实验结果表明，本文算法可准确地检测压缩视频中的运动对象，且检测结果具有较高的查全率和查准率。

摘要:随着并行计算技术的成熟，地理空间栅格数据处理算法的并行化研究成为新的热点。聚焦于处理流程包含多个计算步骤的复杂地理空间栅格数据处理算法，基于空间计算域理论，提出了一个随着算法处理流程而动态变化的任务调度方法。实验证明，该方法在算法流程的每一个计算步都会调整任务分组方案，因此相比于传统任务调度方法，任务调度的负载均衡效果更好，并行算法程序的运行时间更短。

摘要:在无线传感器网络中，如果传感器节点之间的能耗不均衡，一些能耗进度较快的节点会过快失效，继而导致网络过早无法正常工作。为了解决分簇无线传感器网络在数据收集过程中所存在的节点之间能耗不均衡问题，提出了一种新的分簇数据融合算法。该算法将网络划分为大小不等的栅格，并根据剩余能量使簇首分别在每个栅格的节点中轮转。簇首消耗的能量越多，其所在的栅格也越大，栅格内有更多节点参与簇首的轮换以分担能量负载。通过该方式，算法能够提高节点的能耗均衡程度。另外，考虑到无线传感器网络的能量受限，算法还采取了一系列措施以节约能量。仿真实验结果表明，算法在能量使用效率、网络生命周期以及能耗均衡程度三个方面都具有较好的性能。

摘要:编码曝光技术将病态的运动模糊图像复原问题转化为良态问题，寻找最优码字是编码曝光技术的关键。面向实用化目的，提出了一种考虑CCD传感器噪声的编码曝光相机最优码字搜索方法。基于仿射噪声模型对图像成像过程中的噪声成分进行了系统分析，首次从理论上分析了Raskar〖HT5”SS〗码字选取依据并基于复原图像信噪比增益提出了光子噪声对最优码字构造影响的解析表达式。在对实际编码曝光相机进行噪声标定的基础上，提出了最优码字搜索的准则并构造出适应度函数，采用遗传算法进行优化搜索得到最优码字。仿真图像和真实图像的复原结果证实了该方法的有效性，复原图像信噪比得到有效的提高。

摘要:Sosemanuk算法是欧洲eSTREAM计划最终获选的七个算法之一。从比特层面对该算法进行剖析，通过对Serpent1组件S盒、模2³²加法和线性反馈移位寄存器的研究，找到了关于内部状态的一个方程组，并利用Groebner基方法改进了对Sosemanuk算法基于字的猜测决定攻击。结果表明只需要猜测7个32比特的字就可以完全确定出其余5个32比特的内部状态，其攻击的复杂度为O(2¹⁹²)。

摘要:针对基于乘性误差四元数的EKF姿态确定技术，系统研究了姿态敏感器常用的欧拉角观测模型，从两个方面证明了目前许多文献中所构造的欧拉角误差相对于误差四元数矢部的测量灵敏度矩阵存在缺陷，从理论上剖析了这一问题的成因，并推导了正确的测量灵敏度矩阵形式，数值仿真进一步验证了本文的结论。

摘要:针对复杂外形高超声速飞行器方案设计阶段的气动热计算效率问题，建立了高超声速飞行器气动热的快速工程计算方法。采用修正牛顿理论确定飞行器表面压力分布，利用牛顿最速下降理论计算飞行器表面流线分布，采用参考焓法、高温空气热力学特性的拟合公式以及热流密度的工程计算公式求出飞行器表面目标点的热流密度，计算了钝锥、升力体以及类乘波体的表面热流分布。仿真分析表明：该方法适用于复杂外形，且具有较高的计算效率和精度，能够满足复杂高超声速飞行器设计方案阶段气动热估算需求。

摘要:要开展凝胶推进剂液滴燃烧特性的实验研究，必须首先形成凝胶推进剂液滴，在毛细管末端形成液滴是常用的液滴生成方法之一。为了揭示毛细管末端凝胶推进剂液滴的形成过程，求解了轴对称坐标系下的N-S方程，采用VOF(volume of fluid)方法捕捉液滴形成过程中气液交界面的演化规律，研究了无量纲液滴颈部直径D_N/D₀和无量纲液滴高度L/D₀随时间的变化规律，并且与实验结果进行比较，验证了数值模型的可靠性。计算结果表明：在液滴形成过程中，液滴不是一直处于稳态；液滴颈部存在较大的剪切率，导致粘度下降，进而加快了颈部的断裂和自由液滴的形成；颈部断裂后，与液滴相连的部分迅速与液滴融合，出现很大的正向速度，而与毛细管末端相连的部分迅速收回，出现很大的负向速度。

摘要:论文提出了航天器与空间目标距离较近时的自主规避策略。分析了航天器与目标的相对运动模型，将相对运动分解为视线瞬时旋转平面内的运动与该平面的转动。对视线瞬时平面内的运动进行了分析，推导了航天器的最佳规避方向。探讨了在三维惯性空间中该方向的确定方法。通过仿真分析，对比了航天器具有不同规避加速度和不同探测距离时，通过机动所得脱靶量的大小，验证了航天器近距离自主规避策略的有效性。

摘要:针对航天器推进系统的时变特性以及随机因素给故障隔离带来的困难，提出了基于Z-检验分析和解析冗余关系相结合的半定性故障隔离方法。基于状态空间转换的思想，运用基于系统诊断键合图模型建立的解析冗余关系挖掘系统时不变的结构特征空间信息，并对解析冗余关系残差进行趋势分析获取时不变、具有残差变化方向的故障特征矩阵，针对存在随机因素对残差定性化的影响，利用了Z-检验分析对残差进行定性化获取观察特征，通过观测特征与故障特征的比较进行系统故障隔离。将该方法应用于推进系统的故障隔离中，结果证明了该方法能有效避免获取推进系统时变诊断准则以及来自系统建模和参数测量等随机因素的干扰，提高了推进系统故障隔离的鲁棒性。

摘要:针对传统结构动力学优化过程中求解效率较低的问题，以环形桁架可展天线结构参数优化为研究背景，在环形桁架可展天线结构的参数变量空间中，以试验设计方法选取样本点，通过有限元方法得到各个样本点的第一阶固有频率、固定载荷最大变形等响应值，利用样本点和响应值的关系建立Kriging近似模型进行优化算法的寻优，得到满足所有约束条件的最优解。结果表明，所得到的环形桁架可展天线第一阶固有频率、固定载荷最大变形的响应面呈现比较明显的非线性关系，基于Kriging模型的结构优化方法能比较准确地对环形桁架可展天线进行寻优设计。

摘要:给出了无尾舵布局超空泡航行体在纵垂面内的受力分析及运动方程，建立了变深度机动最优轨迹问题的数学模型。针对空泡扩张与收缩带来的延时效应，提出改进的延时型高斯伪谱法，利用所有高斯节点的运动状态插值获得整个运动过程的状态量，由此得到各个时刻的实时超空泡航行微分方程。通过计算各节点处运动方程约束，对其变深度机动轨迹进行数值求解，得到相应的优化弹道结果及控制策略。对给定布局方案的超空泡航行体下潜机动最优弹道问题进行求解，计算结果表明，采用空化器偏转控制策略，无尾舵布局超空泡航行体可满足运动稳定性与机动性要求，所提出的延时型高斯伪谱法能够处理超空泡航行弹道优化中的延时效应，具有较好的快速收敛性。

摘要:C/SiC复合材料发动机具有重量轻、工作温度高等优势，已成为下一代高性能发动机的重要发展方向，其中C/SiC复合材料燃烧室的强度与壁厚设计是发动机设计的关键技术之一。本文以薄壳理论和第四强度理论为基础，以环向拉伸强度为基础数据，推导了C/SiC复合材料燃烧室壁厚计算公式，并对某型号发动机燃烧壁厚进行了计算。未验证计算结果准确性，利用复合材料燃烧室试件的爆破试验对计算结果进行了验证，并对根据计算结果研制的C/SiC复合材料燃烧室进行了热试车考核验证。本文提出的研究计算方法与结果对其他C/SiC复合材料燃烧室的壁厚设计具有指导意义。

摘要:集矿作业车是大洋采矿系统的关键技术，在实验定型阶段，高精度的测量集矿作业车的运动学参数是检验集矿作业车的牵引、控制等模块性能必不可少的环节。针对集矿作业车在水中行进、活动范围较大的特点，提出了利用广角镜头进行双目交会测量的光学方法，实现了集矿作业车运动轨迹实时跟踪测量系统。该系统首先在实验室内利用网格板对广角镜头的畸变进行修正；其次，在现场，根据场景中的自然特征，在室内标定的基础上，修正镜头畸变,标定摄像机内外参数；最后，两台摄像机跟踪集矿作业车上的合作特征，实时交会测量获得集矿作业车的运动轨迹，包括位置、速度等。该系统的测量结果与全站仪测量结果的残差为5mm。系统已正式通过验收，并投入使用。

摘要:提出了一种针对机载序列图像的野外立体场景弱小变化目标检测新方法。为了补偿平台运动，提出了一种级联图像配准模式，即首先通过生物视觉方法对待检图像进行快速粗配准，然后通过不变系数最小二乘匹配进行精配准；为了补偿图像间的灰度变化，提出了直方图一致性变换方法，该方法不仅可以处理线性灰度变化而且可以处理非线性灰度变化；为了弱化场景立体效应影响，提出分子区的方法，即通过将图像划分为若干子区，各对应子区独立求解仿射参数，使得待检图像不同位置子区可以对应不同几何变换参数。光电吊舱真实图像变化检测实验，证明了文章方法的正确性和有效性。

摘要:军事对抗决策中面临的一个主要问题是难以确定敌方的策略集。基于超博弈分析策略不确定条件下的军事对抗决策问题。在分析超博弈中信念迭代原理的基础上，提出了基于高阶超博弈的对抗决策方法。将高阶信念中的结果反思到低阶信念，并最终反思到一阶信念中，将己方的决策建立在对敌方可能决策的分析的基础上。使得己方的决策具有针对性且更加合理。以二战中西线战役为例验证了方法的可行性和有效性。

摘要:针对新一代敏捷卫星对地观测任务规划问题，考虑了直拍直传、立体成像、多条带拼接等复杂任务需求和观测、数据下传、对日定向等九种卫星动作，在任务规划的同时进行卫星动作规划。设计并实现了前瞻启发式构造算法，算法满足卫星存储、能量等复杂约束，在前瞻过程中每次决定当前任务是否安排。采用基于专家知识的多种启发式规则决定任务安排与安排卫星动作序列。仿真实例及实际工程应用表明，算法可以在很短的时间内给出较好的结果，证明了本文方法对于敏捷卫星任务规划问题的适用性。

摘要:大型航天研发项目对于社会经济发展和国防安全有着重要影响，是国家重大工程中一类较为特殊的项目，而风险分析是大型航天研发项目按计划、高质量、低成本完成的重要保障。通过分析大型航天研发项目的特点、风险因素以及管理过程，结合Multi-Agent以及分布式项目管理的理论和技术，研究和提出了一种新的基于Multi-Agent技术的大型航天研发项目风险分析方法，在此基础上针对具体项目进行了实验仿真，获取了项目的风险水平和关键风险因素，为航天研发项目风险管理与控制提供决策支持。

摘要:最大平均相关高度（MACH: Maximum Average Correlation Height）滤波器是一种重要的基于相关的模式识别方法。滤波器由训练数据线性构造而成，具有良好的畸变容忍能力，在线性高斯噪声条件下具有理论最优性。为将算法适用于广泛的非线性、非高斯情形，本文引入一种新的度量函数相关熵，可隐性地将输入数据通过非线性变换映射到特征空间；并在新的空间中提出了基于相关熵的MACH滤波器构造方法。最后将此方法应用于合成孔径雷达（SAR: Synthetic Aperture Radar）图像目标分类进行了实验，在接收机工作性能曲线和峰值旁瓣比的比对中，本文算法的性能均有所提升。

摘要:卷积码盲识别技术在信号截获、智能移动通信、多点广播通信等领域具有广泛应用，针对卷积码的快速盲识别问题，对经典欧几里得算法进行了改进，提出了一种基于改进欧几里得算法的卷积码的快速盲识别方法。算法对卷积码码率进行遍历，通过欧几里得迭代算法求解卷积的校验多项式，实现了任意码率卷积码的快速盲识别。对算法进行了仿真，仿真结果验证了算法的有效性，且算法的计算量小于文献中已有算法。

摘要:混沌具有类随机性、对初值敏感、易于产生和控制,频率步进信号易于工程实现和处理,结合二者的优势，提出一种基于混沌序列的随机频率步进雷达信号。介绍了信号产生模型，从理论上推导、分析了该信号的模糊函数和互相关函数性能，给出了信号直接相关和先排序存储、后匹配滤波两种回波处理方法。应用四种典型混沌进行数值仿真，并和已有的线性频率步进信号、高斯和均匀随机频率步进信号进行对比分析。结果表明，混沌随机频率步进信号具有较优良的性能，是一种有潜力的雷达信号。

摘要:伪码跟踪是卫星导航接收机中的关键环节。码环的跟踪精度直接决定了接收机的定位性能，因此对码环跟踪精度的分析一直以来都是研究的热点，并且已经取得了很多重要成果。目前已有的结论大都从频域的角度表示带限信道的影响，但是频域表达式存在计算复杂，难以应用于实际情况的缺点。本文针对目前存在的不足，从时域相关函数的角度提出了码跟踪精度的解析表达式。该表达式简单直观，可以方便地应用于码环性能的分析，对导航信号接收机的设计具有重要的指导作用。

摘要:机电设备油液渗漏是一种典型的多发性故障，利用人工嗅觉技术对渗漏油液挥发气体进行测试从而进行故障诊断是一种新的无损检测方法。使用人工嗅觉系统对模拟柴油、齿轮油和机油渗漏产生的挥发气体进行检测，结果为三维数据阵列（样本×时间×传感器）。应用二维主成分分析法和三维平铺主成分分析法、平行因子分析方法对三种油液挥发气体样本进行分类，结果表明平行因子分析法由于利用了数据集的三维结构信息，所以分类效果更佳；应用主成分回归方法实现了机油挥发气体样本的定量确定，说明使用人工嗅觉系统实现设定阈值报警是可能的。

摘要:模块形成与划分是展开模块化设计及大规模定制生产的关键环节。为了进一步扩展产品模块化的定量分析手段，提出了一种基于模糊商空间理论的产品粒化方法。通过引入粒度计算，将基于相关性分析的产品模块化过程转化为基于粒度计算的产品粒化过程，并应用模糊商空间理论对其进行了分析，给出了基于归一化距离和综合模糊相似关系的产品粒度空间构建方法，建立了基于两阶段优化算法的最佳产品粒层确定流程，进而得到了最优模块划分方案，最后以某堆垛机货叉机构为例对该方法进行了有效性验证。此方法为产品模块聚类与优化提供了一种新的数值分析和评价手段，应用结果表明该方法具有一定的可行性和合理性，能够有效指导产品模块化过程的实施。