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基于服務(wù)架構(gòu)的OpenFOAM求解客戶端設(shè)計[模擬設(shè)計][其他]

針對OpenFOAM解算軟件缺乏GUI功能用戶交互體驗性差問題，研究設(shè)計了一個OpenFOAM求解客戶端軟件。設(shè)計了基于服務(wù)的“云+端”計算架構(gòu)，設(shè)計開發(fā)了一個OpenFOAM求解器服務(wù)，GUI客戶端遠(yuǎn)程調(diào)用訪問求解器服務(wù)，并集成可視化服務(wù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化分析功能，實現(xiàn)了云端協(xié)同的求解計算功能；研究設(shè)計了基于界面模板的動態(tài)GUI界面生成方法，實現(xiàn)了客戶端軟件界面用戶自定義配置功能。該軟件支持基于服務(wù)的功能擴展集成，支持用戶界面自定義、求解器用戶設(shè)置界面自定義功能，用戶界面友好，可擴展性強。通過實際的算例進(jìn)行解算，驗證表明了客戶端軟件能夠通過遠(yuǎn)程調(diào)用云端求解服務(wù)、可視化服務(wù)實現(xiàn)完整的求解計算流程。

發(fā)表于：3/29/2023 5:01:22 PM

面向云計算環(huán)境的CFD數(shù)據(jù)可視化分析服務(wù)[其他][數(shù)據(jù)中心]

針對目前CFD（Computational Fluid Dynamics）軟件數(shù)據(jù)可視化分析所需計算量大且操作不靈活的問題，面向CFD數(shù)據(jù)可視化分析需求，實現(xiàn)了一個CFD數(shù)據(jù)可視化分析服務(wù)原型軟件。在該原型軟件中，研究了自適應(yīng)客戶端的服務(wù)自適應(yīng)QoS（Quality of Service）優(yōu)化技術(shù)，降低不同客戶端計算環(huán)境對服務(wù)質(zhì)量的影響；研究設(shè)計了基于消息中間件的服務(wù)集成接口，提高了服務(wù)使用的靈活性。面向云計算環(huán)境的CFD數(shù)據(jù)可視化分析服務(wù)發(fā)揮了云端服務(wù)器的性能優(yōu)勢，應(yīng)用了“云+端”的開發(fā)新模式，具備靈活性和可擴展性。

發(fā)表于：3/29/2023 4:51:16 PM

局部動態(tài)可重構(gòu)FPGA進(jìn)程式調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[嵌入式技術(shù)][其他]

針對6G時代多樣的邊緣計算要求，基于FPGA上的可重構(gòu)技術(shù)可以實現(xiàn)更低的時延同時提供多樣性的服務(wù)?；诰植縿討B(tài)重配置的思路，使用ICAP接口對FPGA資源進(jìn)行重新配置，從而實現(xiàn)FPGA邏輯上的局部動態(tài)可重構(gòu)方案。借鑒操作系統(tǒng)中軟件進(jìn)程管理的思想，基于Linux操作系統(tǒng)中引入硬件進(jìn)程的概念，這樣可以將一整塊FPGA資源劃分為多個小的FPGA資源塊，每一個小的可重構(gòu)的FPGA資源塊都可以抽象成為一個硬件進(jìn)程，硬件進(jìn)程實際并不運行在CPU上而是運行在FPGA邏輯資源區(qū)域中，在操作系統(tǒng)上只是硬件進(jìn)程的軟件語言描述。由此，設(shè)計出CPU加FPGA的硬件方案來實現(xiàn)局部可重構(gòu)系統(tǒng)，并在Xilinx公司Zynq系列芯片上進(jìn)行了驗證，將FPGA硬件資源進(jìn)行進(jìn)程式調(diào)度以及資源分配，大大提高了FPGA硬件資源的利用率以及靈活性。

發(fā)表于：3/29/2023 4:45:24 PM

數(shù)值預(yù)報中試系統(tǒng)設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)[其他][數(shù)據(jù)中心]

氣象數(shù)值預(yù)報模式是數(shù)值天氣預(yù)報業(yè)務(wù)的重要基礎(chǔ)，模式的研發(fā)改進(jìn)需要在高性能計算環(huán)境中不斷地開展模擬試驗來檢驗評估預(yù)報效果。針對氣象科學(xué)家手工編排批處理腳本開展數(shù)值模擬試驗方式中存在的不便捷、耗時長、不可見、底層細(xì)節(jié)復(fù)雜、試驗分析比對困難等問題，采用C/S架構(gòu)，基于Python和工作流技術(shù)，設(shè)計實現(xiàn)了可視化界面交互“建模-計算-監(jiān)控-分析-管理-共享”全流程集成應(yīng)用的數(shù)值預(yù)報中試系統(tǒng)。應(yīng)用結(jié)果表明，系統(tǒng)提升了模式研發(fā)試驗效率和高性能計算機系統(tǒng)的易用性，在數(shù)值天氣預(yù)報模式研發(fā)中試中發(fā)揮重要支撐作用，擴展性良好。

發(fā)表于：3/29/2023 4:26:19 PM

基于智能電網(wǎng)的頻譜感知算法研究[通信與網(wǎng)絡(luò)][智能電網(wǎng)]

寬帶微功率（Broadband Micro-Power， BMP）無線通信系統(tǒng)是為滿足智能配用電系統(tǒng)的通信需求，在非授權(quán)頻譜資源上研究開發(fā)的電力無線專網(wǎng)系統(tǒng)。認(rèn)知無線電（Cognitive Radio， CR）的頻譜感知技術(shù)的引入，雖緩解了目前智能電網(wǎng)頻譜資源緊張的問題，但系統(tǒng)在低信噪比下單用戶的感知準(zhǔn)確性仍需提高。針對上述問題，提出一種基于變步長的最小均方（Variable Step Size Least Mean Square， VSS-LMS）頻譜感知算法。該算法在對原始發(fā)送信號幅度進(jìn)行迭代估計時，增加兩個參數(shù)作為調(diào)節(jié)器，可以靈活地調(diào)整步長，并對誤差信號進(jìn)行平滑處理，從而解決收斂速度與穩(wěn)態(tài)誤差的矛盾，實現(xiàn)高效的頻譜感知。仿真實驗表明，該算法不僅具有較好的收斂性，且在低信噪比下仍有較好的檢測性能。與能量檢測算法和LMS頻譜感知算法相比，該算法使系統(tǒng)的頻譜檢測性能得到提升。

發(fā)表于：3/29/2023 3:56:00 PM

基于NOMA的D2D用戶和蜂窩用戶通信方案[通信與網(wǎng)絡(luò)][通信網(wǎng)絡(luò)]

LTE網(wǎng)絡(luò)采用非正交多址來增強網(wǎng)絡(luò)容量，采用D2D來提高頻譜效率；讓D2D用戶使用非正交多址技術(shù)共享蜂窩用戶的頻譜資源可以緩解當(dāng)下頻譜資源短缺的問題，但也會在D2D用戶和蜂窩用戶之間引入干擾。提出了一種基于非正交多址技術(shù)（Non-orthogonal Multiple Access，NOMA）的D2D用戶和蜂窩用戶的共享研究方案，對于蜂窩用戶和D2D用戶之間的干擾采用SIC技術(shù)消除。該方案不僅通過調(diào)整用戶的傳輸功率來優(yōu)化系統(tǒng)的吞吐量，而且提高了邊緣用戶的性能。仿真結(jié)果表明，基于NOMA的D2D用戶和蜂窩用戶之間的通信方案在性能上優(yōu)于傳統(tǒng)的蜂窩資源分配方案和干擾控制方案。

發(fā)表于：3/29/2023 3:29:00 PM

風(fēng)電場智能鑰匙安全管控系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[通信與網(wǎng)絡(luò)][信息安全]

風(fēng)電場鎖具與鑰匙管理的信息化和智能化是進(jìn)一步提升風(fēng)電場運維管理水平的關(guān)鍵。設(shè)計出一種用于風(fēng)電場的智能鑰匙安全管控架構(gòu)；再結(jié)合提出的近距離無線通信抗干擾技術(shù)、密鑰加密、動態(tài)攻擊檢測技術(shù)，研發(fā)出了一套風(fēng)電場智能鑰匙安全管控系統(tǒng)。系統(tǒng)能實現(xiàn)開閉鎖信息追溯、風(fēng)險防控等功能，提升了風(fēng)電場運維的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化水平。

發(fā)表于：3/29/2023 3:23:00 PM

基于改進(jìn)EO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的高壓線損預(yù)測[測試測量][智能電網(wǎng)]

針對高壓線損預(yù)測精度不高的問題，提出一種基于均衡優(yōu)化器（Equilibrium Optimizer，EO）和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的線損預(yù)測模型。首先，為了提高EO算法的尋優(yōu)能力，利用多種混沌映射關(guān)系初始化種群，使種群多樣性增加，全局搜索能力得到改善；同時，采用物競天擇概率跳脫策略改進(jìn)EO算法，使模型依概率跳出局部最優(yōu)而收斂于全局最優(yōu)解。其次，采用改進(jìn)的EO算法對BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和偏置進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而改善BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測效果。最后，實驗結(jié)果證明，所提線損預(yù)測模型相對于回歸模型、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、模擬退火算法優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和EO優(yōu)化BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有更高的預(yù)測精度。

發(fā)表于：3/29/2023 3:19:00 PM

一種片外電容交叉充放電型振蕩電路設(shè)計[模擬設(shè)計][工業(yè)自動化]

CMOS環(huán)形振蕩器具有版圖面積小、調(diào)諧范圍大、電路簡單便于集成等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于各類電源系統(tǒng)及電子通信應(yīng)用中。在常規(guī)的環(huán)形振蕩電路基礎(chǔ)上，設(shè)計了獨立的充放電控制通路，實現(xiàn)了一種交叉充放電型環(huán)形振蕩電路，并通過外接片外電容的方式，得到更低頻率的振蕩周期。基于0.18 μm工藝，采用HSIM工具對電路進(jìn)行功能仿真，經(jīng)過后端物理實現(xiàn)后，版圖面積為172 μm×76 μm，對電路進(jìn)行提參后仿，結(jié)果表明：在3.3 V電壓及25 ℃條件下，外接10 nF接地電容時，電路獲得約1.2 ms的穩(wěn)定振蕩周期。在Vcc=2.7 V~5.5 V、T=-55 ℃~125 ℃條件下，時鐘周期的最大偏移為5.83%。該電路已成功應(yīng)用于某電源控制芯片中。

發(fā)表于：3/29/2023 3:04:00 PM

基于PCIE轉(zhuǎn)SATA多通道高速存儲電路設(shè)計與原型驗證[模擬設(shè)計][工業(yè)自動化]

針對傳統(tǒng)SATA控制器接口單一且無法充分發(fā)揮固態(tài)盤性能的問題，設(shè)計了一款基于PCIE轉(zhuǎn)SATA多通道高速存儲電路。充分利用PCIE總線高帶寬低延時特性，并遵循AHCI協(xié)議，大幅縮短硬盤無用的尋道次數(shù)和數(shù)據(jù)查找時間，提高固態(tài)盤的讀寫性能，同時本設(shè)計可支持4路SATA通道，具有良好的可拓展性。設(shè)計結(jié)合PCIE和SATA協(xié)議特點，介紹了PCIE轉(zhuǎn)SATA高速存儲電路的系統(tǒng)架構(gòu)，詳細(xì)闡述了基于AHCI協(xié)議的數(shù)據(jù)流傳輸過程。最后基于FPGA原型驗證對電路進(jìn)行測試，電路的單盤讀寫速率分別為562 MB/s和527 MB /s，相比傳統(tǒng)SATA控制器的讀寫性能具有較大提升，測試結(jié)果表明設(shè)計的PCIE轉(zhuǎn)SATA高速存儲電路讀寫性能優(yōu)異，且具備良好的穩(wěn)定性和可拓展性。

發(fā)表于：3/29/2023 2:44:00 PM