并行計(jì)算技術(shù)在匹配場(chǎng)聲源定位中的應(yīng)用研究

1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文并行計(jì)算技術(shù)在匹配場(chǎng)聲源定位中的應(yīng)用研究姓名：趙博申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：水聲工程指導(dǎo)教師：樸勝春2012-03并行計(jì)算技術(shù)在匹配場(chǎng)聲源定位中的應(yīng)用研究A B S T R A C TM a t c h e d - f i e l dp r o c e s s i n g ( M F P ) c a r lb r e a kt h r o u g ht h e d i s t a n c e —l i m i t

2、 e d l i m i t o ft h et r a d i t i o n a lp a s s i v e l o c a l i z a t i o nw a y , a n d a c c u r a t e l ye s t i m a t ed i s t a n c ea n dd e p t h o f r e m o t ea n de x t r e m e l yr e m o t e a c o u s t

3、i c S o u r c eb ye m p l o y i n g af u l l —w a v ea c o u s t i c p r o p a g a t i o nm o d e li n s t e a d o fas i m p l e p l a n e - w a v e a c o u s t i c p r o p a g a t i o n m o d e l f o r t h e o c e a n ．

4、S o M F Pi sb e c o m i n go n eo ft h em o s th e a t e dt o p i c si nt h e f i e l d o fu n d e r w a t e ra c o u s t i c sr e s e a r c h ．B u tb e c a u s e o fv e r y c o m p l i c a t e d e n v i r o n m e n t c

5、o n d i t i o n f o r u n d e r w a t e rs o u n d ，M a t c h f i e l dp o s i t i o n i n gW a sc o n f r o n t e dw i t hs o m eq u e s t i o n so fh u g ec o m p u t a t i o n ，L o n gt i m ea n dh u g es t o r a g eo

6、 c c u p a t i o n ．I n o r d e r t op r o v i d i n gs u p p o r t i n gd a t a f o rt h ef a s ts i m u l a t i o ne n v i r o n m e n t ，t h i s p a p e r u s e s P a r a l l e l p r o c e s s i n g t e c h n i q u e

7、i n t o M a t c h e d - f i e l d p r o c e s s i n g s o u r c e sl o c a l i z a t i o n ．T h ep r o c e s s i n gt a s k sw i l l b ea s s i g n e dr e a s o n a b l yt o m u l t i p l ep r o c e s s o r so ft h ec o

8、m p u t e rs y s t e m ，S Op r o c e s s i n g t a s k sm a yb e f i n i s h e d c o o p e r a t i v e l y i n s h o r t e rt i m e ，a n da c c e l e r a t et h ec o m p u t i n g s p e e d ．T h r o u g hs t u d y i n g

9、d e e p l y a n d a n a l y z i n gt h e i n h e r e n t p a r a l l e l i s m w h i c he x i s t e d i na l g o r i t h m o f t h em a t c hf i e l ds o u n ds o u r c el o c a l i z a t i o n ，p a r a l l e lc o m p u

10、t i n gP l a t f o r mh a sb e e nc o n s t r u c t e d i n t h em a t c hf i e l dl o c a l i z a t i o n ．P a r a l l e l i z a t i o nm e t h o dW a si n t r o d u c e di nd e t a i l ，w h i c hW a sa p p l i e dt ot

11、h em a t c hf i e l d l o c a l i z a t i o na l g o r i t h m ．A i m e da t t h ep e r f o r m a n c e o fm a t c hf i e l d l o c a l i z a t i o n ，t h i sp a p e r p u tf o r w a r dt h et w oc o m p u t a t i o n a

12、lm e t h o d si np a r a l l e l ，w h i c h i n c l u d e s t h es e c t i o nd e c o m p o s i t i o n ( S D ) m e t h o d a n dt h e 行e q u e n c y d e c o m p o s i t i o n ( F D )m e t h o d ．T h ef o r m e ri s b a

13、s e do nd a t ap a r a l l e l i s mi nt h ep r o c e s s i n go fg r i dp o i n t s ，t h el a t t e re x p l o i t sd a t ap a r a l l e l i s mb e t w e e np r o c e s s i n gt a s k so f d i f f e r e n tf r e q u e n

14、 c yb i n s ．A n dp a r a l l e la l g o r i t h mh a sb e e nc a r r i e do nt h et e s t a n dt h e c o r r e s p o n d i n ga n a l y s i si n t h e M P I p a r a l l e le n v i r o n m e n t ，i nt h ew a y o f i n t

15、e r c o n n e c t i n gb i n u c l e a r P Cm a c h i n e sa st h ep a r a l l e lc o m p u t i n gh a r d w a r ep l a t f o r mt h r o u g hf a s t i n t e r n e t ，c h o o s i n gW i n d o w s o p e r a t es y s t e m

16、a n dF O R T R A Nc o m p i l e r ．T o f u r t h e r i m p r o v e t h e e f f i c i e n c y o f c o m p u t a t i o n ，p a r a l l e l g e n e t i c a l g o r i t h m W a si n t r o d u c e d a s o p t i m i z a t i o n

17、 t o o l s o fm a t c h e d f i e l d p r o c e s s i n g ．A c c o r d i n g t o t h e a c t u a lc h a r a c t e r i s t i c so fm a t c h e df i e l d p r o c e s s i n g ，t h eo p e r a t o r sa n de v a l u a t i o n

18、c r i t e r i a o fg e n e t i ca l g o r i t h mw e r e d e s i g n e dr e a s o n a b l yi n o r d e rt o m a k ei t s r a p i dc o n v e r g e n c e ．I nt h ep a r a l l e lg e n e t i ca l g o r i t h m ，t h e i s l

19、a n dm o d e lw a sa d o p t e dt oc o m p l e t ei n t e r - p r o c e s s c o m m u n i c a t i o n ．A n d a na l g o r i t h mc o m m u n i c a t i o nf e a t u r eW a s a n a l y z e da n dc o m p a r e dt o l e a r