AN ITERATIVE PARALLEL ALGORITHM OF FINITE ELEMENT METHOD

In this paper, a parallel algorithm with iterative form for solving finite element equation is presented. Based on the iterative solution of linear algebra equations, the parallel computational steps are introduced in this method. Also by using the weighted residual method and choosing the appropriate weighting functions, the finite element basic form of parallel algorithm is deduced. The program of this algorithm has been realized on the ELXSI-6400 parallel computer of Xi'an Jiaotong University. The computational results show the operational speed will be raised and the CPU time will be cut down effectively. So this method is one kind of effective parallel algorithm for solving the finite element equations of large-scale structures.

基于精度因子与距离残差的加权最小二乘算法在DTMB辅助北斗定位中的应用

北斗三号系统已完成建设,该系统可以在空旷的室外提供较为准确的定位信息。但是在城市峡谷区域,北斗信号会受到遮挡。当能够提供有效定位信息的北斗卫星数目逐渐减少时,利用北斗卫星进行定位得到的定位结果偏差会逐渐增大。本文针对以上问题,在采用地面数字多媒体广播信号辅助北斗定位的基础上,利用基于精度因子与距离残差的加权最小二乘算法进行定位,相比于利用最小二乘算法进行定位,定位精度提高了40%~50%。本文提出的算法对于解决定位基站数目不足时增加其他不同类型基站来进行辅助定位的问题具有借鉴作用。

基于PRPNet的三维表面重建方法

隐式神经网络用于三维表面重建时,存在重建物体的结构不准确、表面缺乏局部细节等问题,针对此问题,文章提出了一种基于PRPNet(点云残差编码网络)的三维表面重建方法。首先采用更深的网络结构且加入残差模块挖掘点云潜在的结构信息,加入PointMateBase模块,以增强局部细节表示能力;其次使用特征权重网络获取查询点的占用概率;最后通过区域增长的Marching Cubes算法提取三维表面。实验结果表明,PRPNet模型在ShapetNet和Synthetic Rooms数据集上的精度较DpConvONet模型相应数据集上的精度分别提升了2.5百分点和2.6百分点,能够有效提升三维表面重建性能。

一种非视距环境下具有鲁棒特性TOA无线传感网络定位算法

针对无线传感网络定位中影响定位精度的非视距传播问题,在综合考虑传感网络应用环境,节点的能量消耗,算法的计算量和通信量以及定位精度等因素的基础上,提出一种基于信号到达时间的优选残差加权定位算法.该算法通过用对残差优选获得距离测量集合的优选子集,再加权平均的方法,有效的融合了多个距离测量值的信息.在距离测量值个数大于4时,该算法比残差加权方法节省了计算量.仿真结果表明,该算法对非视距误差具有一定的鲁棒性,获得了较高的定位精度.

基于高斯混合模型的非视距定位算法

针对无线传感器网络室内节点定位,在分析定位误差模型的基础上,结合高斯混合模型提出了一种无需先验知识的节点定位算法。利用高斯混合模型,对含有非视距误差的距离测量信息进行训练,以获得接近真实值的距离估计值。为取得高精度的定位效果,采用粒子群算法对期望最大化(EM)算法进行优化。同时结合优选残差加权算法对所得的距离值进行定位估计,得出目标节点坐标估计值。仿真实验结果证实了算法的有效性。

一种基于Taylor和Kalman的室内协同定位方法

结合Chan算法、Taylor算法及Kalman算法三种TDOA算法的优点,提出一种能应用于室内实时定位的协同方法。首先基于Chan与Taylor的协同定位方法估算位置信息,并通过对估计结果的残差设置阈值来鉴别NLOS,从而抛弃受到NLOS污染严重的测量数据。其次,再对符合条件的测量数据,利用Kalman方法计算定位结果,与Taylor方法的定位结果通过设置判别条件进行比较,以此进一步抑制NLOS干扰。对符合判别条件的定位结果,进行残差加权及移动平均加权处理,从而完成最终定位结果的更新。最后,利用室内实时定位实验,证明该方法能有效过滤受到NLOS污染严重的测距数据,提高定位精度,并且具有良好的稳定性。

一种改进的变步长常数模算法

常数模算法是一种最为常用的盲均衡算法,普遍应用于恒包络信号和非恒包络信号的均衡,但存在收敛速度慢和剩余误差大的缺点。在深入研究常数模算法的基础上,该文提出一种改进的变步长算法,对其性能进行了理论分析,并对二值序列以及正交幅度调制信号进行了仿真。理论分析和仿真结果表明:该算法具有收敛速度快、剩余误差小的特点。

高层建筑筒体结构动力分析的新方法

主要研究简体结构动力分析的新方法,先利用QR法建立了简体结构的新动力模型,然后利用5 次样条加权残数法建立了求解动力模型的新算法,最后提出了高层与超高层建筑结构动力分析的新方法,文中附有算例。

改进的无线传感器网络节点定位算法

为了减小无线传感器网络(WSN)节点定位中非视距传播误差产生的影响,提高节点定位精度,提出一种基于残差加权的牛顿迭代定位算法。先利用残差加权算法定位,得到未知节点的初步位置,再将该节点位置作为牛顿迭代定位算法的初始值进行迭代计算,最终得到更为精确的节点位置。仿真实验结果表明,该算法能有效地抑制非视距传播误差的影响,提高传感器网络节点定位的精度,且性能稳定。

基于WLAN的移动终端无线定位研究

以IEEE802.11b为例介绍了WLAN的技术特点,探讨了基于WLAN的移动终端无线定位技术的原理。提出在WLAN中使用TDOA定位方法的Chan算法对移动终端进行位置估计。然后对位置估计结果使用残差加权算法进行NLOS误差抑制。提出了一种抑制多个NLOS误差的残差加权算法,通过仿真对比证明了该算法对多个NLOS误差具有更好的整体抑制效果。

一种基于加权残值法的高阶辛算法

提出了利用加权残值法构造高阶辛算法的一种新途径。首先根据加权残值法的思想,在时间子域内给出了哈密顿正则方程伽辽金法所对应的积分方程,然后在该时间子域内采用相同的拉氏插值作为位移和动量的试函数,并将这些试函数代入到积分方程中,通过数值积分,将原动力学初值问题转为以插值点位移和动量为未知量的代数方程组。对于非线性问题,给出了一种能显著提高牛顿迭代法计算效率的初值选取方案。最后,对算法的保辛性和性能进行了详细的讨论。通过与同阶辛RK法相比较,两种方法精度几乎完全相同,但文中方法更简便,计算量更小。数值算例结果表明该法在计算精度和效率上均具有良好的性能。

基于全包络权重算法的超声波法残余应力无损测量系统

超声波法残余应力测量基于声弹性效应,针对超声波法测量精度的若干影响因素,为更精确的测量焊接残余应力,提出全包络权重算法,同时考察应力梯度引起的超声信号包络不同位置参考点信号差.用虚拟仪器软件实现,使超声波法焊接残余应力测量误差大大减小,实现了焊接残余应力超声波法的高精度测量.使用不确定度对开发的高精度超声波法测量系统的测量精度进行了表征及评价,焊接残余应力场多次重复测量试验结果表明,基于全包络权重算法的高精度超声波法残余应力测量系统不确定度大大减小,焊接残余应力测量结果更为精确稳定.

结构模型修正中不同残差及权重系数研究

研究了基于改进遗传算法对结构模型修正中用于构建目标函数的不同残差的优缺点和单目标函数中的权重系数。目前工程实践中进行有限元模型修正较多地采用三种残差,包括频率、振型和柔度,本文分析了这三种残差用于模型修正的优缺点,采用改进的遗传算法、利用一个模拟刚度减少的简支梁的仿真模型,对基于不同残差的模型修正进行了比较研究。频率是系统的主要特征参数且识别精度高,修正应优先采用。当修正参数较多,需要补充信息且振型识别误差较小时,可考虑补充振型信息。最后通过对用于构建单目标函数的不同残差采用不同权重系数的比较分析,可以看出当频率残差采用较大权重时的模型修正效果较好。

基于WLAN移动终端的无线定位技术

介绍了WLAN的技术特点和基于WLAN移动终端的无线定位技术的原理,提出在WLAN中使用TDOA定位的Chan算法对移动终端进行位置估计,再使用残差加权方法进行非视距(NLOS)误差抑制,提出了新的定位残差定义方式,通过仿真证明了按该方式进行残差加权,在多个NLOS误差时具有较好的整体抑制效果,并提供采用“平均定位精度提高百分率”(ALAEP)来评定残差加权方法抑制NLOS误差的平均性能。

一种迭代格式的有限元并行算法

本文提出了一种求解有限元方程的迭代格式的并行算法.该方法在线性代数方程迭代解法的基础上,引进并行运算步骤;并且运用加权残数方法,通过选择适当的权函数,推导了该并行算法的有限元基本格式.该方法在西安交通大学BLXSI-6400并行计算机上程序实现.计算结果表明它能有效地提高运算速度,减少计算时间,是一种有效的求解大型结构有限元方程的并行算法.

关于蜂蜜兽药残留风险优化评估仿真

蜂蜜兽药残留风险评估是根据蜂蜜中各个兽药的残留含量检测值和每种药物的毒理学相关数据等信息,对食用该蜂蜜可能带来的健康风险进行定量评估。由于药物对人体的毒性作用机理复杂,且不同药物间存在相互制约、影响的现象,难以进行全面综合的评估。为了构建蜂蜜兽药残留风险的多因素综合评估模型,将多指标综合评价方法引入到蜂蜜兽药残留风险评估中。首先采用主客观结合的方式计算各个风险评价指标的权重,然后构建基于遗传算法的多指标综合等级评定模型。依据蜂蜜兽药残留全国采样数据建立出蜂蜜安全风险等级划分模型,将我国蜂蜜兽药残留情况划分为四个风险等级。将上述模型与食品安全指数法对比后,表明风险评估模型具有一定可行性。

WLAN无线定位中NLOS误差排序与抑制的研究

提出在WLAN中使用TDOA定位方法的Chan算法对移动终端进行位置估计,然后对位置估计结果使用残差加权算法进行NLOS误差抑制。通过仿真证明,尽可能选择不受NLOS影响的时间测量值参与Chan算法和残差加权算法,通常能以较小的计算代价取得相对理想的定位精度。并在数学理论上证明了可将Wylie方法用于NLOS误差排序,以挑选出合适的时间测量值。

用残差加权对抗NLOS误差的移动定位算法

信道的时间和空间的变化所导致的非视距(NLOS)传输是移动定位技术面临的巨大困难。利用UMTS-FDD的特性以及信号到达时间(TOA)提出了一种残差加权定位算法。研究了算法在不同类型NLOS误差下的表现,结果表明该算法能够有效地降低NLOS误差的影响,定位精度有显著提高,而且在不同分布的NLOS误差下表现稳定。

基于全包络权重算法的超声波法残余应力无损测量系统

基于声弹性效应超声波可以无损检测出结构内部应力,克服了传统应力测量方法费时耗力破坏体积庞大等缺点.针对超声波法测量精度的若干影响因素,为了更准确的表达焊接残余应力场,提出了全包络权重算法,并使用虚拟仪器软件实现.结果表明,该方法使测量的误差大大减小,实现了焊接残余应力超声波法的高精度测量.使用不确定度对开发的高精度超声波法测量系统的测量精度进行了表征.

一种用于LTE终端的粒子群加权重构定位算法

为解决LTE终端在NLOS环境下定位精度较低的问题,通过加权重构定位矩阵并引入残差,将其转化为权值寻优的问题,再利用改进型粒子群算法进行权值寻优,以消除NLOS噪声带来的误差。该方案由于采用了线性改变惯性权重的方式,能有效提升寻优的效率;同时,通过逐代保存重构权值可逐步消除NLOS误差,进而提升定位的精度。仿真结果表明,相对于chan算法和改进型taylor算法,该算法能快速逼近最优解,在不同NLOS环境下定位误差减少量超过13%。