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Graphical Processing Unit Based Time-Parallel Numerical Method for Ordinary Differential Equations 认领 引用 被引量：1
1
作者 Sumathi Lakshmiranganatha Suresh S. Muknahallipatna 《Journal of Computer and Communications》 2020年第2期39-63,共25页
On-line transient stability analysis of a power grid is crucial in determining whether the power grid will traverse to a steady state stable operating point after a disturbance. The transient stability analysis involv... On-line transient stability analysis of a power grid is crucial in determining whether the power grid will traverse to a steady state stable operating point after a disturbance. The transient stability analysis involves computing the solutions of the algebraic equations modeling the grid network and the ordinary differential equations modeling the dynamics of the electrical components like synchronous generators, exciters, governors, etc., of the grid in near real-time. In this research, we investigate the use of time-parallel approach in particular the Parareal algorithm implementation on Graphical Processing Unit using Compute Unified Device Architecture to compute solutions of ordinary differential equations. The numerical solution accuracy and computation time of the Parareal algorithm executing on the GPU are demonstrated on the single machine infinite bus test system. Two types of dynamic model of the single synchronous generator namely the classical and detailed models are studied. The numerical solutions of the ordinary differential equations computed by the Parareal algorithm are compared to that computed using the modified Euler’s method demonstrating the accuracy of the Parareal algorithm executing on GPU. Simulations are performed with varying numerical integration time steps, and the suitability of Parareal algorithm in computing near real-time solutions of ordinary different equations is presented. A speedup of 25× and 31× is achieved with the Parareal algorithm for classical and detailed dynamic models of the synchronous generator respectively compared to the sequential modified Euler’s method. The weak scaling efficiency of the Parareal algorithm when required to solve a large number of ordinary differential equations at each time step due to the increase in sequential computations and associated memory transfer latency between the CPU and GPU is discussed. 展开更多
关键词 Time-Parallel Differential Equation Numerical Integration Graphic Processing Unit
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An Approximate Time-Parallel Method for the Fast and Accurate Computation of Particle Trajectories in a Magnetic Field 认领 引用
2
作者 Carl Lederman David Bilyeu 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2018年第3期498-519,共22页
A temporal multiscale hybridization method is presented that carefully couples coarse scale gyrokinetic models with exact charged particle solution trajectories (that is, with full phase information) in a magnetic fie... A temporal multiscale hybridization method is presented that carefully couples coarse scale gyrokinetic models with exact charged particle solution trajectories (that is, with full phase information) in a magnetic field. The approach is based on the careful approximation of a sum, generally employed for time-parallel (TP) computing applications. While the hybridization method presented is highly parallelizable, a computational efficiency gain is seen from considering serial computations only. A complete numerical method is only presented for the aforementioned charged particle application, however, the general approach depicted likely has relevance to a wide swath of challenging multiscale/multiphysics problems. Additionally, the approach has obvious relevance to TP computing applications (such as variable selection on which to perform TP calculations and fine scale sampling strategies). 展开更多
关键词 Hybridization Time-Parallel Numerical Methods Differential Equations
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考虑并行移动的PBS系统取货时间最优改进 认领 引用 被引量：1
3
作者 马云峰 杨习杰 +1 位作者 余玉刚 任亮 《中国管理科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2026年第1期212-220,共9页
基于拼图的存储系统(puzzle-based storage system,PBS系统),是一种新兴的密集存储系统,系统内每个存储单元模块或者是空的或者存有货物,每个货物可以移动到相邻的空货位中。在单步移动假设下,现有的精确算法和启发式算法已经实现了取... 基于拼图的存储系统(puzzle-based storage system,PBS系统),是一种新兴的密集存储系统,系统内每个存储单元模块或者是空的或者存有货物,每个货物可以移动到相邻的空货位中。在单步移动假设下,现有的精确算法和启发式算法已经实现了取货过程中的移动步数最小,但却未能有效优化取货时间这一影响系统吞吐量的关键指标。针对多空位PBS系统单任务取货问题,在现有算法解的基础上,设计了基于并行移动的最优算法,即保持移动成本不变的前提下减少取货过程的时间消耗。在不同系统布局下通过大量算例进行了数值实验,结果发现:并行移动在取货时间上平均优化10%以上,随着系统规模的增大,优化的比例逐渐增加,但其边际值是递减的;非目标货物的移动次数和空位实际使用数量是影响并行移动的主要因素;算法在中小规模问题中表现出良好的计算性能。 展开更多
关键词 自动化仓库 PBS系统 取货时间 并行移动 最优算法
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基于GPU并行运算的实时定位方法研究 认领 引用
4
作者 黄文宇 潘文波 +3 位作者 李源征宇 陈志伟 杨振宇 袁超 《控制与信息技术》 2026年第2期103-110,共8页
为了满足轨道交通场景下的实时性、高精度定位需求,文章提出一种基于激光雷达和惯性测量传感器的并行运算定位方法。该方法采用以空间换时间的设计思路,利用图形处理器内核数量多、并行运算性能强、显存带宽高的特点,通过构建体素栅格... 为了满足轨道交通场景下的实时性、高精度定位需求,文章提出一种基于激光雷达和惯性测量传感器的并行运算定位方法。该方法采用以空间换时间的设计思路,利用图形处理器内核数量多、并行运算性能强、显存带宽高的特点,通过构建体素栅格网络实现点云的高效空间索引和近邻查找,将体素降采样、雷达点云预处理、线面约束构建及定位初始化与重定位模块移植到图形处理器上并行运行。实验结果表明,中央处理器的平均负载率降低了25.66个百分点;单帧点云处理时间由85.87 ms下降到47.47 ms,降低了44.72%;在定位精度上,绝对位姿误差的平均值为0.10 m。算法的定位精度和实时性满足列车自动驾驶实时定位需求。 展开更多
关键词 轨道交通 实时定位 并行运算 图形处理器 体素栅格网络
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基于高效异构并行策略加速的FPGA静态时序分析算法 认领 引用
5
作者 田春生 赵翔宇 +5 位作者 王硕 王卓立 曹永铮 周婧 张瑶伟 陈雷 《集成电路与嵌入式系统》 CSCD 2026年第4期14-25,共12页
随着现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)在高性能计算、人工智能推理以及5G通信等领域的广泛运用,其电路设计规模与时序约束复杂度持续攀升,对静态时序分析(Static Timing Analysis,STA)的运行效率提出了更高的要求... 随着现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)在高性能计算、人工智能推理以及5G通信等领域的广泛运用,其电路设计规模与时序约束复杂度持续攀升,对静态时序分析(Static Timing Analysis,STA)的运行效率提出了更高的要求。现有FPGA STA工具多依赖于单核或多核中央处理器(Central Processing Unit,CPU)架构,虽在算法层面不断优化,但在处理大规模FPGA设计时仍面临计算瓶颈与内存访问效率不足等问题。近年来,图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)凭借大规模并行计算能力,为提升FPGA STA性能提供了新的机遇。然而,现有GPU架构下的内存访问模式、时序图环路检测优化与异构并行加速计算策略等问题,制约了GPU加速方法在FPGA STA场景中的应用效果。针对上述问题,文中提出一种基于高效异构并行策略加速的FPGA STA算法。首先,针对传统面向对象数据结构在CPU GPU异构架构下存在的内存访问不连续及字段交错导致带宽利用率低等问题,提出了基于数组结构体的数据结构布局策略,并结合数据重排等优化操作,有效降低了访存延迟并提升了带宽利用率,为高性能FPGA STA计算引擎提供数据基座。其次,针对时序图环路检测效率不足及鲁棒性欠佳的现状,设计了一种基于颜色传播的并行环路检测优化算法,实现了FPGA STA前处理阶段的高效加速;进一步地,提出了面向CPU GPU异构并行架构的任务分解与时序图遍历过程的设计方法,实现了对延迟计算、层次化处理及图传播等STA核心操作的高效加速。最后,在OpenCores与工业级FPGA测试集上的实验结果表明,相比传统CPU实现,文中方法可实现3.125~33.333倍的运行时间加速比,且整体性能优于OpenTimer工具,上述研究为大规模FPGA设计中的高效时序验证提供了可行路径与实践参考。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列 静态时序分析 异构计算 并行加速 电子设计自动化
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基于ZYNQ的管道内检测数据高速实时存储系统 认领 引用
6
作者 郑文学 李佳音 +1 位作者 张智 杨理践 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2026年第7期61-69,共9页
针对管道内检测过程中并行、海量数据稳定实时存储的需求,设计了基于ZYNQ的高速实时数据存储系统。分析了管道内检测器工作原理,开发了以ZYNQ为主控的实时数据存储电路,通过隔离通信与供电电路确保在恶劣环境下数据的可靠性,软件上采用... 针对管道内检测过程中并行、海量数据稳定实时存储的需求,设计了基于ZYNQ的高速实时数据存储系统。分析了管道内检测器工作原理,开发了以ZYNQ为主控的实时数据存储电路,通过隔离通信与供电电路确保在恶劣环境下数据的可靠性,软件上采用基于ZYNQ中FPGA与ARM双缓冲机制,实现多通道海量数据采集与带有文件系统的存储。实验表明可以稳定控制该系统进入数据读取或存储状态,在数据存储状态,能够不丢帧高速实时存储检测传感器、里程计、IMU数据,在调试状态,能够实现20.7 MB/s文件拷贝及高速数据输出。 展开更多
关键词 数据存储系统 ZYNQ 实时性 高速并行 管道内检测
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基于FPGA的有源配电网高效实时仿真方法 认领 引用
7
作者 孙充勃 原凯 +3 位作者 宋毅 聂铭 万志伟 丁羽頔 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2026年第6期38-45,共8页
针对大规模光伏、风机等分布式电源以及储能装置、电力电子设备等的广泛接入,有源配电网实时仿真存在计算复杂度高、速度慢的问题,提出基于现场可编程门阵列的有源配电网高效实时仿真方法。首先消除传统节点分析法计算流程中节点和支路... 针对大规模光伏、风机等分布式电源以及储能装置、电力电子设备等的广泛接入,有源配电网实时仿真存在计算复杂度高、速度慢的问题,提出基于现场可编程门阵列的有源配电网高效实时仿真方法。首先消除传统节点分析法计算流程中节点和支路之间的耦合计算,离线预处理与仿真步长无关的计算量,降低实时仿真复杂度。在此基础上,设计基于现场可编程门阵列的细粒度并行实时仿真架构,提出全局控制模块、历史量更新模块和电气量更新模块等核心模块硬件设计。最后,实现含详细建模光伏发电单元的配电网实时仿真,仿真步长为4μs,通过与PSCAD/EMTDC和传统硬件设计对比,验证了所提仿真方法与硬件设计的正确性与有效性。 展开更多
关键词 有源配电网 现场可编程门阵列 实时仿真 仿真架构 并行计算
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差动保护下高压并联电容器故障暂态电流时域补偿方法 认领 引用
8
作者 曲全磊 刘敬之 +2 位作者 张剑明 杨洪易 李耿 《电子器件》 CAS 2026年第2期357-362,共6页
针对电容器在故障情况下,暂态电流易受开关动作、系统阻抗等因素影响,导致保护装置误判的问题,提出了一种差动保护下高压并联电容器故障暂态电流时域补偿方法。使用Π型等值电路结构获得输电线路高压并联电容器故障暂态各个模量,计算输... 针对电容器在故障情况下,暂态电流易受开关动作、系统阻抗等因素影响,导致保护装置误判的问题,提出了一种差动保护下高压并联电容器故障暂态电流时域补偿方法。使用Π型等值电路结构获得输电线路高压并联电容器故障暂态各个模量,计算输电线路在出现故障时两端电流瞬时值和输电线路电感后,建立故障暂态电流补偿方程,并依据故障暂态电流补偿结果,建立输电线路差分保护判据,实现暂态电流时域补偿。实验表明:所提方法能够提升输电线路差动保护的灵敏度和可靠度。 展开更多
关键词 差动保护 并联电容器 暂态电流 时域补偿 输电线路模型
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基于单帧多通道配准的穿墙雷达运动目标实时检测方法设计与实现 认领 引用
9
作者 曾小路 刘国振 +2 位作者 钟世超 刘飞杨 杨小鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2026年第8期2560-2580,共21页
穿墙雷达运动目标检测可实时获取封闭环境中的运动目标信息,在城市反恐维稳等方面发挥着重要的作用。当前研究大多集中在穿墙雷达运动目标检测算法方面,多数算法复杂度较高,难以满足实时检测的应用化需求。针对以上问题,提出一种单帧多... 穿墙雷达运动目标检测可实时获取封闭环境中的运动目标信息,在城市反恐维稳等方面发挥着重要的作用。当前研究大多集中在穿墙雷达运动目标检测算法方面,多数算法复杂度较高,难以满足实时检测的应用化需求。针对以上问题,提出一种单帧多通道配准的穿墙雷达运动目标实时检测方法及其高效实现。首先,提出一种基于单帧多通道数据频域相位补偿与对消的杂波抑制方法,有效减少传统基于多帧数据对消方法中的数据等待延迟。其次,设计一种基于图像处理单元(graphics processing unit,GPU)多数据流异步并行和线程层次结构的穿墙雷达运动目标实时检测实现方法。该方法包括基于GPU的杂波抑制多流异步并行技术、后向投影成像算法粗细粒度并行处理技术和二维恒虚警率检测算法块间并行块内规约并行处理技术。仿真与实测实验表明,所提方法能在1.078 ms内完成基于单帧、8通道和8192个距离向采样点回波数据的墙后运动目标实时检测,相较于常规基于中央处理器处理方法,处理效率提升92倍,表明了所提方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 穿墙雷达 移动目标 实时检测 图形处理器 并行
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面向双馈风电场站的发电单元FPGA并行仿真方法 认领 引用 被引量：1
10
作者 陈建昌 许建中 +2 位作者 刘逸凡 夏仕伟 赵成勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第4期1582-1591,I0024,共10页
大规模双馈风电场作为实现我国“双碳”目标的陆上风电主力,其高比例电力电子设备的接入对电力系统电磁暂态高精度仿真技术提出日益严苛的要求,面向上百台发电单元的双馈场站全拓扑精细化微秒级仿真研究仍相对空白。基于现场可编程门阵... 大规模双馈风电场作为实现我国“双碳”目标的陆上风电主力,其高比例电力电子设备的接入对电力系统电磁暂态高精度仿真技术提出日益严苛的要求,面向上百台发电单元的双馈场站全拓扑精细化微秒级仿真研究仍相对空白。基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)微秒级小步长并行仿真能力,提出一种面向双馈风电场站的发电单元FPGA并行仿真方法。首先,进行双馈感应电机微秒级高并行度离散化建模与换流器受控源建模;接着,对节点导纳矩阵分块降维以实现发电单元内部分网并行,并从整体电路解算层面提出单元级并行仿真框架;最后,考虑实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)与FPGA仿真平台特点,分配发电单元的微秒级小步长仿真任务并搭建联合仿真硬件框架;通过对比RTDS标准模型与RTDS+FPGA联合仿真模型,验证所提并行仿真方法的准确性。 展开更多
关键词 双馈风电场 发电单元 微秒级小步长 并行仿真方法 RTDS+FPGA联合仿真
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一种面向单片三维集成电路层间通孔的并行测试方法 认领 引用
11
作者 陈田 陈炜坤 +2 位作者 刘军 梁华国 鲁迎春 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第6期2754-2764,共11页
在单片三维集成电路中,单片层间通孔(MIV)是实现垂直互连的关键结构,其制造缺陷会严重影响芯片可靠性。然而,面对MIV数量庞大、电气参数微小、故障类型多样的特点,实现高精度、低开销的测试是一个重要挑战。该文提出一种基于时间数字转... 在单片三维集成电路中,单片层间通孔(MIV)是实现垂直互连的关键结构,其制造缺陷会严重影响芯片可靠性。然而,面对MIV数量庞大、电气参数微小、故障类型多样的特点,实现高精度、低开销的测试是一个重要挑战。该文提出一种基于时间数字转换器(TDC)的MIV并行测试方法。通过行列分组将待测MIV构建成行或列的测试链,并通过数控延迟线(DCDL)来生成具有特定相位关系的测试激励信号。利用TDC测量电路的响应,并通过分析响应序列的规律性偏差,可以实现MIV硬故障和小延迟故障的测试。仿真结果表明,该方法在45 nm工艺下可检测阻值高于8.4 kW的开路故障,低于67 kW的泄漏故障以及低于32 kW的短路故障,而且测试结果在不同工艺-电压-温度(PVT)条件下保持稳定。与现有方案相比,该方法在检测精度、条件鲁棒性及硬件开销方面展现出更好的综合性能,为高密度M3D IC的MIV测试提供了一种有效解决方案。 展开更多
关键词 单片三维集成电路 单片层间通孔 时间数字转换器 并行测试 内建自测试
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可重复使用运载器固定时间自适应优化控制 认领 引用
12
作者 沈海东 曹姝 +1 位作者 缪弘毅 聂黎 《航天控制》 CSCD 2026年第3期1-9,共9页
针对可重复使用运载器在模型不确定性影响下的姿态跟踪控制问题,提出了一种基于自适应固定时间强化学习的优化反步控制方法。首先,设计了一种基于双曲正切函数的固定时间控制器,避免了传统分数阶固定时间控制器中存在的奇异问题;其次,... 针对可重复使用运载器在模型不确定性影响下的姿态跟踪控制问题,提出了一种基于自适应固定时间强化学习的优化反步控制方法。首先,设计了一种基于双曲正切函数的固定时间控制器,避免了传统分数阶固定时间控制器中存在的奇异问题;其次,针对系统模型不确定性,采用径向基函数神经网络进行逼近,并通过引入串并联估计模型,提升了估计精度和收敛速度;在此基础上,构建“辨识器-执行器-评价器”框架,设计了改进权值自适应更新律,完成了对哈密顿-雅可比-贝尔曼方程的求解,实现了跟踪效果与控制输入的平衡;最后,基于李雅普诺夫理论证明了所提方法的固定时间稳定性,并通过数值仿真验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 可重复使用运载器 强化学习 最优控制 串并联估计模型 固定时间控制
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考虑土-结构相互作用的交通综合体地震响应规律研究 认领 引用
13
作者 张亚辉 张海霞 +3 位作者 王宇 申家旭 曹胜涛 钟紫蓝 《世界地震工程》 北大核心 2026年第2期95-106,共12页
以公共交通为导向的开发模式(transit-oriented development,TOD)已在多地推广,其体量大、结构复杂,抗震问题突出且分析难度大。为了解决超大规模复合型地下空间与地上建筑集群一体化建模与非线性动力时程分析效率低的问题,提出了一种... 以公共交通为导向的开发模式(transit-oriented development,TOD)已在多地推广,其体量大、结构复杂,抗震问题突出且分析难度大。为了解决超大规模复合型地下空间与地上建筑集群一体化建模与非线性动力时程分析效率低的问题,提出了一种高效且精准的有限元转换建模方法,实现针对大规模土-结构相互作用系统非线性动力显式方法在多GPU上的并行计算。首先,以北京轨道交通1号线支线云岗站作为研究对象,建立土-结构相互作用的交通综合体结构有限元模型;其次,分别选取E2地震作用(50年超越概率2%)和E3地震作用(50年超越概率2%)下的3组地震动,对其进行设防地震作用下综合体结构动力弹性时程分析和罕遇地震作用下综合体结构动力弹塑性时程分析;最后,与设计规范进行对比并总结了其地震响应规律。结果表明:设防地震作用下,地下室结构最大弹性层间位移角为1/1291,小于弹性层间位移角限值1/800;罕遇地震作用下最大弹塑性层间位移角为1/384,小于弹塑性层间位移角限值1/250;地震工况组合后的结构墙柱轴压比最大值为0.717,柱轴压比限值为0.85,即车站主体结构的结构柱轴压比均满足规范要求;在E3罕遇地震弹塑性时程分析中,轻度损伤及以下构件占比98.88%,表明车站主体结构在罕遇地震作用下安全富余度高。 展开更多
关键词 交通综合体 非线性时程分析 土-结构相互作用 多GPU并行 层间位移角
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基于柔性线圈的信能同链路分时传输系统 认领 引用 被引量：1
14
作者 周华康 严仲明 +1 位作者 曹桂梅 刘俊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2026年第12期3987-3997,共11页
无线传能通信一体化技术以其方便灵活等特点,在生物电磁领域具有广阔的应用前景,为解决生物体内微电子系统的供能与信息传递问题提供了的技术支撑,但双通道串扰降低传能效率下降、线圈弯曲导致谐振点大幅偏移及传输信号还原度低等问题,... 无线传能通信一体化技术以其方便灵活等特点,在生物电磁领域具有广阔的应用前景,为解决生物体内微电子系统的供能与信息传递问题提供了的技术支撑,但双通道串扰降低传能效率下降、线圈弯曲导致谐振点大幅偏移及传输信号还原度低等问题,不同程度地阻碍了该技术的应用与发展。对此,该文提出一种基于柔性线圈的信能同链路分时传输系统,通过双向开关控制能量和信息交替传输,有效地避免了双通道间的串扰问题。收发线圈采用弧段并联结构的柔性线圈,有效地抑制了线圈形变对电感的影响,减小了谐振点偏移程度。在传统的解调电路上增加峰值检波及判决电路,使传输信号更平滑。通过仿真并搭建实验平台,验证了该文所设计系统在0~5 mm范围内可实现85%以上的传能效率及5 Mbit/s的数据传输速率。结果表明,该系统在生物电磁领域具有一定的应用潜力。 展开更多
关键词 传能通信 生物电磁 分时传输 弧段并联 柔性线圈
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无线通信网络传输数据多变量时间序列异常检测方法 认领 引用
15
作者 黄金雪 谢新就 《兵工自动化》 北大核心 2026年第6期58-63,共6页
针对无线通信网络传输数据的多变量时间序列异常检测效果不佳的问题,提出一种基于时空记忆增强的并行编码器-解码器(spatio-temporal memory-augmented parallel encoder-decoder,STMA-PED)模型。该模型采用并行双流编码结构,分别通过... 针对无线通信网络传输数据的多变量时间序列异常检测效果不佳的问题,提出一种基于时空记忆增强的并行编码器-解码器(spatio-temporal memory-augmented parallel encoder-decoder,STMA-PED)模型。该模型采用并行双流编码结构,分别通过局部多尺度特征编码器与全局时序上下文编码器,实现细粒度局部模式与长期依赖关系的高效提取;引入可微分神经记忆库,存储正常模式原型,并通过注意力机制实现编码表示与记忆原型之间的重构差异度量。融合差异度指标与注意力分散度构建异常评分机制,显著提升了异常判别的准确性与鲁棒性。实验结果表明:该方法在多变量时间序列异常分数计算中的最小误差仅为0.16%,在10与60 dB噪声环境下检测结果与真实标注完全一致,验证了其在复杂无线通信环境下的优异性能。 展开更多
关键词 传输数据 并行双流编码器 多变量时间序列 记忆增强模块 无线通信网络 异常检测
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高时间步长友好的分片并行脉冲神经元模型 认领 引用
16
作者 赖剑翔 黄昉菀 +1 位作者 吴越钟 於志勇 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2026年第1期67-82,共16页
脉冲神经网络在时间序列预测领域面临时序映射难以平衡计算效率与信息处理能力,并行脉冲神经元在高时间步长拓展能力不足、容易陷入局部最优等问题.为此,文中提出高时间步长友好的分片并行脉冲神经元模型(High-Time-Step-Friendly Slice... 脉冲神经网络在时间序列预测领域面临时序映射难以平衡计算效率与信息处理能力,并行脉冲神经元在高时间步长拓展能力不足、容易陷入局部最优等问题.为此,文中提出高时间步长友好的分片并行脉冲神经元模型(High-Time-Step-Friendly Slice Parallel Spiking Neuron,HSPSN).首先,通过直接时序映射方法实现时间步的一对一匹配.然后,设计局部切片与全局切片协同的分片并行机制,实现局部与全局时序模式在神经元层面的整合.最后,采用收缩矩阵随机丢弃方法,有效引导神经元达到更优收敛.在7个真实世界时间序列预测数据集上的实验表明,HSPSN在预测精度、能耗效率及收敛稳定性等方面均较优,可有效提取多元时间序列和协变量时间序列的复杂时空依赖. 展开更多
关键词 脉冲神经网络 并行脉冲神经元 时间序列预测 时序映射
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面向电磁频谱对抗的解调设备误码率性能快速检测方法 认领 引用
17
作者 陈其敏 焦义文 +2 位作者 吴涛 马宏斌 李雪健 《无线电工程》 2026年第2期350-359,共10页
在电磁频谱对抗环境中,解调设备受强干扰导致误码率骤增,传统CPU检测方法因串行计算瓶颈难以满足对误码率进行实时检测的需求,而基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的误码率检测设备虽达10 Gb/s的检测速率,但存... 在电磁频谱对抗环境中,解调设备受强干扰导致误码率骤增,传统CPU检测方法因串行计算瓶颈难以满足对误码率进行实时检测的需求,而基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的误码率检测设备虽达10 Gb/s的检测速率,但存在硬件定制化难度大、动态适应性不足及高成本等问题,无法适应对抗环境下多频段、多协议的动态场景特点。针对上述挑战,提出基于CPU+图形处理器(Graphics Processing Unit,GPU)异构架构的误码率快速检测方法,利用GPU大规模并行计算优势设计了并行化的误码比对流程。实验表明,该方法较CPU检测方法产生了约10倍的加速比,且相对于FPGA设备更加灵活通用,满足实时检测的标准,解决了多频段动态对抗中高速数据流的实时检测难题,为解调设备误码率性能的高效评估提供了可行方案。 展开更多
关键词 电磁频谱对抗 误码率检测 图形处理器 并行计算 实时检测
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时间感知的并行查询交互度量及执行计划选择 认领 引用
18
作者 韩建民 杨茸 +1 位作者 郭梦涛 牛保宁 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2026年第1期173-180,共8页
查询是数据库系统最主要的操作,查询性能直接决定了应用程序的响应速度和用户体验.多查询并行场景下,查询之间争用或共享数据库系统资源,产生查询交互(Query Interaction,QI),是影响查询性能的主要因素,准确度量QI是为查询选择合适执行... 查询是数据库系统最主要的操作,查询性能直接决定了应用程序的响应速度和用户体验.多查询并行场景下,查询之间争用或共享数据库系统资源,产生查询交互(Query Interaction,QI),是影响查询性能的主要因素,准确度量QI是为查询选择合适执行计划及提升查询性能的关键.QI随着查询中操作的执行动态变化,现有度量方法只考虑新查询加入时刻系统资源的使用情况,不考虑系统资源在查询执行过程中的变化,度量不准确.为此,本文提出查询组合时序异构图,用于描述查询组合中QI随时间的动态变化;提出时间感知多边类型权重计算模型(Time-Aware Multi-edge Type Weight Calculation,TA-MTWC),计算异构图中操作节点之间任意执行时刻的边权重,捕捉QI随时间的动态变化;提出查询组合时序异构图分类模型(Query-mix Time-series Heterogeneous Graph Classification,QTHGC),采用长短期记忆神经网络(Long Short Term Memory,LSTM)学习多个时刻图表示之间的时序关系,为并行查询选择执行计划.在PostgreSQL上的实验证明,QTHGC的平均准确率比查询优化器提高51.2%,比现有最新的QHGC模型提高2.87%. 展开更多
关键词 查询交互 并行查询 QTHGC 执行计划 时间感知
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HDRT实时仿真系统设计与实现 认领 引用
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作者 郑会吉 汪光森 +5 位作者 柳青 王康 王志伟 张振宇 王硕 刘著 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2026年第8期2364-2378,共15页
针对电力电子等大规模复杂系统的实时仿真需求,研发了HDRT(hidden dragon real time)仿真系统。基于一种资源独占式实时化方案保证仿真任务的严格时间约束,支持从秒级到百纳秒级的定步长、多速率仿真。采用CPU-FPGA(field programmable ... 针对电力电子等大规模复杂系统的实时仿真需求,研发了HDRT(hidden dragon real time)仿真系统。基于一种资源独占式实时化方案保证仿真任务的严格时间约束,支持从秒级到百纳秒级的定步长、多速率仿真。采用CPU-FPGA(field programmable gate array)混合架构加速计算。系统可以利用多台仿真机进行并行仿真,并通过专用PCIe交换机实现仿真机间微秒级实时数据交互。单台仿真机可通过I/O接口设备进行扩展,最大支持1500路以上实时模拟信号或3000路以上实时数字信号的输入或输出。测试结果表明:HDRT仿真系统中单个I/O接口设备的同步时间仅为40 ns,I/O接口设备间具有快速同步的特点;主从仿真任务实际仿真步长的最大抖动分别不超过180 ns和400 ns;基于实际仿真模型进行测试,结果证明了HDRT仿真系统具备大型复杂系统的实时仿真能力。 展开更多
关键词 实时系统 半实物仿真 并行计算 同步 系统设计
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高精度信道模拟关键技术研究与设计 认领 引用
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作者 韩凯 吕平 +2 位作者 陈艇 曹睿 王兆辉 《现代电子技术》 北大核心 2026年第15期1-5,共5页
针对高频段大规模多径信道模拟中信道参数规模庞大、传统滤波器计算复杂度过高及硬件资源消耗大的问题,文中提出基于抽头离散化处理的稀疏系数信道模型及优化算法,设计并实现基于现场可编程门阵列(FPGA)的信道模拟器硬件架构。利用信道... 针对高频段大规模多径信道模拟中信道参数规模庞大、传统滤波器计算复杂度过高及硬件资源消耗大的问题,文中提出基于抽头离散化处理的稀疏系数信道模型及优化算法,设计并实现基于现场可编程门阵列(FPGA)的信道模拟器硬件架构。利用信道冲激响应(CIR)稀疏特性建立抽头离散化模型进行参数稀疏分组,设计可配置并行度的循环缓冲区实现精确多径时延控制,采用双端口RAM高效存储非0系数,基于稀疏分组卷积原理设计分组滤波模块。实验结果表明:所提方法显著降低了计算复杂度,硬件资源消耗大幅优化。所提的FPGA稀疏系数信道模拟器通过抽头离散化模型与循环缓冲、稀疏存储、分组滤波的协同优化,有效突破了“精度-资源-实时性”瓶颈,为5G/6G、毫米波、太赫兹通信等领域的工业通信系统设计与验证提供了一种高效、可扩展的实时测试工具。 展开更多
关键词 信道模拟 多径信道 稀疏系数 FPGA 循环缓存 分组滤波 并行处理 实时模拟 资源优化
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