并行计算优化匹配场声源定位:性能提升与应用

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本文研究主要围绕"论文研究-匹配场声源定位的并行计算方法研究.pdf"展开,其核心目标是通过探索匹配场声源定位算法的内在并行性,优化算法性能,以提升定位效率。匹配场声源定位是一种利用声学原理确定声源位置的技术,其计算过程涉及到大量的信号处理和数学模型,这些步骤往往伴随着大量数据和复杂的计算任务。 文章首先分析了匹配场声源定位算法的瓶颈,尤其是在单线程环境下运行时的效率问题。认识到算法中的并行性潜力后,作者构建了一个并行计算框架,采用网格法并行化策略来分解任务,使得不同的处理器可以同时处理不同的部分,从而显著减少计算时间和提高整体效率。 实验部分选取了互连的双核PC机作为并行计算硬件平台,Windows操作系统和FORTRAN编译器作为开发工具,这体现了对主流软件环境的支持。选择TCP/IP作为标准通信协议,确保了不同处理器之间的高效数据交换,而MPI(Message Passing Interface)并行环境则被用来实现并行算法的分布式计算。 作者以实际测试和性能分析为基础,验证了提出的并行算法的有效性。结果显示,该并行方法显著改善了算法的运行效果,能够有效地应对信号匹配处理中计算量大、耗时长的问题,对于实时声源定位具有重要的实际应用价值。 研究还涉及到作者团队的专业背景,包括董姝敏博士专注于盲信号处理和智能计算,刘洪波讲师专攻光电信息处理和数字图像处理,赵博硕士关注并行计算和声场计算,梁国龙教授则是水声工程与信号处理领域的专家。他们的合作展示了跨学科视角在解决复杂技术问题上的优势。 这篇论文不仅深入探讨了匹配场声源定位的并行计算方法,而且提供了实际的硬件平台选择和编程环境配置,为提高声源定位技术的性能和实用性提供了新的思路和技术支持。这对于推动声学领域特别是声源定位技术的实时性和效率提升具有重要的理论和实践意义。