基于GPU并行计算的实时谱处理软件设计

发布时间：2024-01-23 20:29

　　图形处理单元(GPU)具备强大的浮点运算能力在数字信号处理领域得到了广泛关注,凭借其大量、简单的运算器并发执行大规模线程以实现并行计算。实时频谱分析系统一般具有宽带、高采样率、数据吞吐量大的特点,借助GPU的高效并行运算能力,将大量频域运算、统计处理等事务部署给GPU完成,可以大幅提高频谱处理效率。论文设计了一种基于GPU异构计算体系,以OpenCL为软件编程框架开发的实时频谱分析仪软件,该频谱仪在信号处理方式上采用面向吞吐量的并行处理方式,具有实时高效的特点。论文主要研究内容如下:(1)实时谱软件需求分析和软件架构设计。软件针对实时频谱分析的计算、显示等需求设计了软件系统主控模块、测试模块、图形显示模块和算法处理模块。(2)GPU并行计算在实时谱软件中的应用。利用GPU的并行计算能力,借助面向异构系统的OpenCL标准,对时域信号流进行重叠加窗、傅里叶变换、幅值压缩、检波以及三维频谱密度统计等实时信号处理。(3)基于GPU的图形显示技术。该技术包含三维频谱图的对数压缩、统计插值和数字余晖算法,瀑布图显示以及单谱数据显示。(4)GPU高速运算与软件运行协调机制的研究。为提高实时谱整机软...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

图２－１０?ＧＰＵ并行执行流程??＞界面方案设计??频谱仪软件界面使用ｔＤｅｓｉｎｅｒ和Ｐｔｈｏｎ语言编写相结合的方法设计，开发??

图２－１２?ＯｐｅｎＣＬ平台模型??

图２－１４基于ＯｐｅｎＣＬ编程框架的频谱分析流程??上文阐述了?ＯｐｅｎＣＬ的框架和核心组成部分，现在根据图２－１４分析基于??

图２－１３?ＯｐｅｎＣＬ内存模型??

本文编号：3883318