圖形處理單元(GPU)具備強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算能力在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注,憑借其大量、簡單的運(yùn)算器并發(fā)執(zhí)行大規(guī)模線程以實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算。實(shí)時(shí)頻譜分析系統(tǒng)一般具有寬帶、高采樣率、數(shù)據(jù)吞吐量大的特點(diǎn),借助GPU的高效并行運(yùn)算能力,將大量頻域運(yùn)算、統(tǒng)計(jì)處理等事務(wù)部署給GPU完成,可以大幅提高頻譜處理效率。論文設(shè)計(jì)了一種基于GPU異構(gòu)計(jì)算體系,以O(shè)penCL為軟件編程框架開發(fā)的實(shí)時(shí)頻譜分析儀軟件,該頻譜儀在信號(hào)處理方式上采用面向吞吐量的并行處理方式,具有實(shí)時(shí)高效的特點(diǎn)。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)實(shí)時(shí)譜軟件需求分析和軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)。軟件針對(duì)實(shí)時(shí)頻譜分析的計(jì)算、顯示等需求設(shè)計(jì)了軟件系統(tǒng)主控模塊、測試模塊、圖形顯示模塊和算法處理模塊。(2)GPU并行計(jì)算在實(shí)時(shí)譜軟件中的應(yīng)用。利用GPU的并行計(jì)算能力,借助面向異構(gòu)系統(tǒng)的OpenCL標(biāo)準(zhǔn),對(duì)時(shí)域信號(hào)流進(jìn)行重疊加窗、傅里葉變換、幅值壓縮、檢波以及三維頻譜密度統(tǒng)計(jì)等實(shí)時(shí)信號(hào)處理。(3)基于GPU的圖形顯示技術(shù)。該技術(shù)包含三維頻譜圖的對(duì)數(shù)壓縮、統(tǒng)計(jì)插值和數(shù)字余暉算法,瀑布圖顯示以及單譜數(shù)據(jù)顯示。(4)GPU高速運(yùn)算與軟件運(yùn)行協(xié)調(diào)機(jī)制的研究。為提高實(shí)時(shí)譜整機(jī)軟...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

圖２－１０?ＧＰＵ并行執(zhí)行流程??＞界面方案設(shè)計(jì)??頻譜儀軟件界面使用ｔＤｅｓｉｎｅｒ和Ｐｔｈｏｎ語言編寫相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)，開發(fā)??

圖２－１２?ＯｐｅｎＣＬ平臺(tái)模型??

圖２－１４基于ＯｐｅｎＣＬ編程框架的頻譜分析流程??上文闡述了?ＯｐｅｎＣＬ的框架和核心組成部分，現(xiàn)在根據(jù)圖２－１４分析基于??

圖２－１３?ＯｐｅｎＣＬ內(nèi)存模型??

本文編號(hào)：3883318