块三对角线性方程组的重叠分割可扩展并行近似求解方法

基于并行计算的分治思想,对于严格块对角占优的块三对角线性方程组提出一个可扩展的块重叠分割并行近似求解方法(PBOA方法).在机器精度内,利用块对角占优的条件,只需要相邻处理器间一次通讯,得到与精确解等价的近似解.在算法设计中,充分考虑计算与通信的重叠和处理机间负载平衡.通过精度分析,给出子方程组的阶数与精度的关系,从而得到通过调整子方程组的阶数来控制精度和并行效率,保证可扩展性的方法,得到的并行计算效率可随着问题规模的增加而增加.该文的方法在上海大学并行计算机“自强3000”上运行,数值实验的结果与理论分析的结果一致,得到的并行计算效率接近67%,加速比几乎是线性的.

块对角占优块三对角方程组的块重叠分割无通信并行求解方法

基于并行计算的分治思想,对块三对角线性方程组的求解提出了一个块重叠分割无通信的高效可扩展并行算法(PBOPUC算法)。当系统严格块对角占优时,在机器精度内,得到与精确解等价的近似解。通过精度分析,得到子方程组的阶数与精度的关系,并用它来控制精度和并行效率。本文的算法已经在上海大学的高性能并行计算机"自强3000"上实现,结果说明,并行计算效率接近100%,加速比几乎是线性的。

块三对角阵分解因子的估值与应用

In this paper, we first introduce the situation of Incomplete Factorization(IF)preconditioners. Consequently, we reduce the block tridiagonal matrix with non-singular off-diagonal blocks into a model one that has only negative identity matrixfor its off-diagonals. Then we evaluate the block LU factors for the model with thehelp of M matrices. The analyses show that the evaluation is exact in some sense.For the matrices which have equal diagonal blocks and have only negative identityoff-diagonal blocks, the tendency of the factors are also focused on. Moreover,we construct a type of preconditioners with these evaluations and analyze thecondition number of the preconditioned matrices. For the model problem, we givethe evaluation and practical condition number, which shows that the evaluation isexact to some extent. At last, we implement four of these preconditioners and testthem for the model problem. The results show that our method is effective and theanalyses imply that they will be more efficient than others in parallel computing.

基于拉格朗日乘子法的二维修正DFT调制滤波器组设计算法

基于拉格朗日乘子法,该文提出一种2维修正离散傅里叶变换调制滤波器组的迭代设计方法。在每次迭代中,原型滤波器的设计描述成一个约束为2次函数的2次规划问题。引入拉格朗日乘子法将问题转化为无约束的优化问题,通过求解线性矩阵方程得到优化问题的解。针对矩阵方程中的系数矩阵的特点,运用块LU分解,显著降低了运算复杂度。仿真实验表明,与现有的设计方法相比,该文方法设计得到的2维修正离散傅里叶变换调制滤波器组的重构误差和阻带衰减均有较大的改善。