graphics processing unit (gpu)
در نشریات گروه فیزیک-
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
- 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.