并行计算机系统管理和天线自动设计

摘要

近年来，并行计算技术在国内外受到高度的重视，它在科学研究、工程技术以及军事等方面的应用，已取得巨大的成就。并行计算可以提高计算速度，缩短计算时间，提高计算效率。本文结合并行计算技术，研究了两个方面的问题：一是Beowulf并行计算系统管理软件；一是基于并行遗传算法(Parallel Genetic Algorithm，PGA)和有限元(Finite Element Method，FEM)的天线自动设计。 Beowulf并行计算系统是将一组市售普通微机通过局域网连接起来，并作为一个单一系统向用户提供高性能服务的系统。本文基于WindowsSockets(Winsock)网络通信函数和MPI(Message Passing Interface)并行通信函数，采用Visual Basic和Visual Fortran混合编程的方法，编写了一套针对Beowulf并行计算系统的管理软件。该管理软件可以在任意一台节点机上，完成整个并行计算系统中各个节点机的状态检测、文件远程拷贝、内存驻留进程查询、速度测试、远程关机、重新启动和注销等操作。该管理软件已成功运行于一套由16台微机组成的Beowulf并行计算系统上，大幅度地简化了该系统的操作，提高了其管理效率。 另外，本文对天线的自动设计进行了研究。天线自动设计就是采用数值计算方法对天线的性能进行仿真计算，利用遗传算法和神经网络等现代优化算法实现对天线结构的优化的计算机辅助设计方法。本文采用有限元法对天线进行数值仿真计算，利用遗传算法(Genetic Algorithm，GA)优化设计天线的结构，结合并行计算技术以提高天线的设计效率，并且利用Visual Fortran和VisualBasic混合编程实现了该天线自动设计软件。最后，以某全向天线的自动设计为例进行了天线的自动设计，设计结果证明该天线自动设计软件具备对复杂结构天线进行准确和有效设计的能力。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章Beowulf并行计算系统管理软件研究

第三章遗传算法

第四章有限元法

第五章基于并行遗传算法和有限元的天线自动设计

第六章天线自动设计举例——对高增益全向天线的自动设计

第七章结论与展望

攻读硕士学位期间的论文和获奖情况

参考文献

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