多异构阵列归一化数据融合被动定位方法

在水下分布式定位系统中,多个阵列节点往往是异构的,即各节点在阵列构型、幅度归一化参数、工作频带、采样数据量等参数方面存在差异。现有数据融合被动定位方法通常忽略上述差异对定位性能的影响,存在定位精度低、分辨能力差的问题。针对这一问题,该文首先建立了基于多个异构阵列的接收信号模型,特别是将幅度归一化参数纳入接收信号模型中,并且考虑了各节点阵列参数的不同;其次,推导目标坐标的最大似然估计方法,并对该方法的融合方式进行了理论分析;最后,为了提高分布式定位系统对多目标的分辨能力,该文进一步将最小方差无失真响应空间谱纳入上述融合方式之中,提出基于多异构阵列的最小方差无失真响应定位方法。仿真结果与实测数据验证了所提的两种方法相对于已有方法在定位精度和分辨能力方面的优势。

基于异构磁盘阵列的数据备份/恢复技术研究

随着网络技术的快速发展与网络资源的日益丰富。数据的存储量级急速增长,数据保护的重要性显得尤为重要,如何快速有效地对数据进行备份/恢复成为数据保护领域亟待解决的关键问题之一。通过对异构磁盘阵列的数据分配方法进行优化,使不同磁盘阵列间进行数据备份/恢复速率提升。提出划分异构磁盘I/O带宽方式提高磁盘数据读取速度的可行性方案,与传统的数据备份/恢复相比,在时间利用率和备份性能上都得到了很大的提高。

异构磁盘阵列RAID5结构数据布局研究

由于应用需求的快速发展以及网络存储系统的出现,因此异构磁盘阵列的变得越来越常见。RAID5由于较高的性能和可靠性以及较低的代价,是应用最为广泛的RAID结构。目前对异构磁盘阵列RAID5结构的研究,重点主要放在充分利磁盘存储空间以及对性能的定性研究。论文提出了一种异构磁盘阵列RAID5结构数据布局优化方法,该方法充分考虑异构磁盘的相对容量和性能,以及校验单元的散布对RAID5小数据写性能的影响,可以生成负载均匀分布或接近均匀分布的布局。仿真实验结果表明,对于多用户小数据访问模式,优化布局的性能明显优于简单RAID5布局,且具有更高的伸缩性。

异构磁盘阵列DSUraid5数据分布方法

通过分析以往的异构磁盘阵列数据算法,提出了DSUraid5数据分布方法。根据磁盘性能参数,给磁盘设定不同的条带单元,提出虚拟同构磁阵的概念,解决校验块的计算及分布问题。通过结合动态条带单元和左对称校验单元布局方法,使磁阵中各磁盘达到负载均衡或基本均衡。模拟实验结果表明,与raid5相比,DSUraid5数据分布方法的性能可提升40%,适应于不同场合。

一种基于多阶段模拟退火的异构可重构阵列布局算法

异构可重构阵列是传统粗粒度可重构阵列的扩展,通过多样的异构单元可以实现更加丰富的应用类型.但是由于阵列异构单元在阵列中的位置、资源多种多样,使得传统的模拟退火布局方法在异构结构下会出现布通率下降甚至难以布通的问题.本文通过构建基于图距离的新型代价函数,来解决传统代价函数对异构阵列建模不精确的问题;进而根据不同异构单元的特性,提出分阶段模拟退火的布局方案.与传统方案应用在异构阵列上的结果相比,应用新型代价函数的多阶段模拟退火算法在同等互连资源的条件下可以平均提高29.6%的布通率.

基于差分进化算法的异构型分布式阵列优化

分布式阵列在突破了传统布阵环境限制的同时,还具有较高的增益,使其在实际工程中获得了广泛的应用。针对分布式阵列方向图存在较高的旁瓣问题,结合阵列性能约束和阵列位置约束,建立二维异构型分布式阵列优化模型,通过差分进化算法对子阵分布位置进行优化。并从变异策略、选择策略和控制参数三个方面对传统的差分进化算法进行改进。仿真分析结果表明,该方法能够有效抑制分布式阵列的峰值旁瓣电平,相比传统的差分进化算法,该算法全局收敛能力更强、收敛速度更快。

宽带有源天线阵列设计

宽带有源天线阵列在实现工作频带内无栅瓣扫描时,其辐射单元口径和单元间距在工作频段的低端就会显得过于狭小和紧密,在频率低端阵列增益偏低,有源电路布置空间局促。应用波长比例缩放阵列(WSA)来实现宽带有源天线阵列,阵列是由两种或两种以上不同带宽的天线单元组成的异构阵列,兼顾了高低频段阵列性能,为有源电路布置提供了充裕空间。通过电磁计算,验证了该方法的可行性和高效性。针对WSA阵列的工程应用,提出了一种典型的天线阵列结构、片式收发组件和射频互联电路设计。该设计为超宽带多功能有源相控阵天线的应用提供了一种新的方案。

水平对数周期天线空域极化

针对水平极化对数周期天线圆阵波束合成,分析了地面上短波对数周期天线空域极化特性.根据接收天线理论,推导了新的阵列流行,阐明了水平对数周期天线圆阵的内在极化机理.依据新的阵列流行,理论和实验分析了现有采用相位加权的波束合成方法的性能.指出了对于水平对数周期天线圆阵波束合成时,需要采用相位极化联合加权,仿真结果表明联合加权方法可以有效改善波束合成的效果.

基于水平极化定向天线阵的数字波束形成算法

研究窄带多径环境下基于短波水平极化定向天线阵列的数字波束形成算法,短波定向天线阵列流型复杂无法确定建模,常采用盲波束形成算法。针对现有盲波束形成算法所需先验信息多、弱信号效果差、使用范围有限且复杂度较高等问题,设计了一种短波多极化异构阵列协同处理方案,提出了基于自适应加载投影反馈的多径增强波束形成算法。该异构阵列包含短波垂直极化全向天线阵和短波水平极化定向天线阵,充分利用两种极化阵列优点,算法综合利用空间平滑、协方差矩阵求逆和空间投影等方法,通过自适应加载处理提高波形估计的稳健性。算法计算简便,所需先验信息少,非理想条件适应性强。推导了算法的实现过程和误差分析,计算机仿真验证了算法的有效性。

星载SAR实时成像处理器的片上数据组织及访问策略

星载SAR成像需对大量输入数据进行实时成像处理,且功耗受限,设计高效率异构阵列处理器是满足功耗约束和实时性要求的有效方法,而片上数据组织结构和访问策略是设计的关键。在分析典型的CSA(chirp scaling algorithm)SAR成像算法的基础上,提取了SAR成像的数据流模型。提出了一种跨区域交叉放置和数据排序同步访问的存储策略,通过片上多级数据缓存结构,有效缓解存储带宽问题,支持FFT/IFFT和相位补偿操作的流水处理,确保成像计算高效执行。基于该存储策略的处理器可实现高达115.2 GOPS的吞吐量,采用65 nm技术可实现高达254 GOPS/W的能效。与CPU+GPU加速方案相比,性能/功耗比提高了63.4倍。该结构提高了实时性能,降低系统设计的复杂度,具有良好的可扩展性,可满足不同SAR成像平台的需求。