graphics processing unit (gpu)
در نشریات گروه علوم پایه-
جهت یابی علامت صوتی در حوزه های مختلفی از قبیل جنگ الکترونیک، سونار و غیره از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. روش های شکل دهی پرتو مانند ام وی دی آر و دی ای اس و روش مبتنی بر زیرفضای موزیک، از شناخته شده ترین روش های جهت یابی علامت به شمار می آیند. پیچیدگی محاسباتی بالای روش های ذکر شده باعث می شود که استفاده از این الگوریتم ها در کاربردهایی که جهت یابی زمان حقیقی نیاز است، با چالش جدی مواجه شود. از سوی دیگر، یک ویژگی مهم روش های فوق، پتانسیل بالای آن ها برای موازی سازی است. هدف این مقاله، پیاده سازی موازی الگوریتم های نام برده با به کارگیری واحد پردازنده گرافیکی (جی پی یو) به جای واحد پردازنده مرکزی (سی پی یو)، به منظور افزایش سرعت اجرا و رسیدن به حالت زمان حقیقی می باشد. برای دست یابی به این هدف، از الگوی برنامه نویسی کودا برای پیاده سازی الگوریتم روی پردازنده گرافیکی استفاده شده است. به منظور بررسی عملکرد پیاده سازی موازی، این الگوریتم ها در نرم افزار متلب نیز به صورت سریال پیاده سازی شدند. نتایج به دست آمده نشان می دهند که پیاده سازی موازی این الگوریتم ها می تواند تا بیش از ده برابر سرعت اجرای برنامه را نسبت به حالت سریال افزایش دهد. صحت عملکرد پیاده سازی های مختلف، در هر دو محیط متلب و کودا توسط داده های شبیه سازی شده تایید گردید.
کلید واژگان: جهت یابی علامت، شکل دهی پرتو، پردازش موازی، واحد پردازنده گرافیکی (جی پی یو)، الگوی برنامه نویسی کوداDirection-of-arrival (DOA) estimation of audio signals is critical in different areas, including electronic war, sonar, etc. The beamforming methods like Minimum Variance Distortionless Response (MVDR), Delay-and-Sum (DAS), and subspace-based Multiple Signal Classification (MUSIC) are the most known DOA estimation techniques. The mentioned methods have high computational complexity. Hence using the algorithms with high computational complexity in the real-time DOA estimation applications is a serious challenge. On the other hand, the main characteristic of the methods is their high potential for parallelization. The objective of this paper is a parallel implementation of the considered algorithms using a Graphics Processing Unit (GPU) instead of a Central Processing Unit (CPU) for increasing execution speed and real-time implementation of the mentioned algorithms. To this aim, the Kuda programming model is used to implement the algorithm on a GPU. This algorithm is also implemented serially in MATLAB to investigate the parallel implementation performance. The results show that parallel implementation of these algorithms can increase the program execution time ten times more than serial implementation. Accuracies of different implementations are validated using simulations by MATLAB and Kuda.
Keywords: Signal Orientation, Beamforming, Parallel Processing, Graphics Processing Unit (GPU), Kuda Programming Model -
Investigation of the waves generated by underwater disturbances gives precious insight into the effect of man-made underwater explosions as well as natural phenomena, such as underwater volcanoes or oceanic meteor impact. On the other hand, prediction of the effects of such waves on the coastal installations and structures is required for preparation worthwhile criteria for coastal engineers to prepare a reliable design. This study aimed to investigate the interactional effects of water waves generated by underwater disturbances on sea walls through numerical modeling using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The simulation was performed using the Dual-SPHysics numerical code. Comparison of the numerical results with the experimental data extracted from case studies demonstrated the good capability of the SPH algorithm used in the numerical code in the simulation of initial wave generation by the underwater disturbance and its propagation over the body of water. To examine the wave force exerted on the walls, the results of laboratory experiences on the effect of tsunami waves on coastal structures were used to verify the numerical model. The study found that the phenomena with such nonlinear behavior can be very well simulated with a calibrated SPH model. We also explored the effects of this type of wave and temporal changes of its resultant force on the wall. In this article, the explosion-generated water wave produced much stronger fluctuations in the vicinity of the wall than did the solitary wave, thus naturally, it can be more destructive.
Keywords: Wave generation, Seawall, Numerical modeling, Wave force, Underwaterexplosion, Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), Graphics Processing Unit (GPU)
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.