發(fā)布時間：2021-06-21 15:32

　　在當(dāng)今軟件無線電背景下,信號帶寬變大且接收的采集信號中存在多個子帶信號,這對接收機(jī)的多信號處理能力和效率提出極高要求。介紹一種寬帶信號DDC系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,利用GPU的輕量級線程和內(nèi)核來并行執(zhí)行復(fù)雜的數(shù)字信號處理功能。設(shè)計(jì)具備對多路寬帶采集信號的信道化處理功能,DDC采樣數(shù)據(jù)分多路并行輸出。結(jié)合高效重采樣方法,使系統(tǒng)匹配任意輸出采樣率規(guī)范。設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)在于借助GPU強(qiáng)大的通用計(jì)算能力,挖掘算法的并行度,通過CUDA編程將算法移植到GPU異構(gòu)平臺上,并采用內(nèi)存優(yōu)化、線程組織優(yōu)化、流處理架構(gòu)等并行優(yōu)化手段,有效降低算法復(fù)雜度,使方案具備高吞吐量和高靈活性,適應(yīng)實(shí)時處理的環(huán)境。 

【文章來源】：工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2020,33(07)

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

DDC并聯(lián)設(shè)計(jì)方法

基于多相濾波器的信道化處理結(jié)構(gòu)由數(shù)據(jù)換向器、多相濾波器組和離散傅里葉變換三個模塊組成[8]，如圖2所示。當(dāng)信道可以被均勻劃分時，標(biāo)準(zhǔn)的多相濾波信道化算法可以完成同信道數(shù)目的采樣率下轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)換向器的作用是將輸入數(shù)據(jù)連續(xù)地按列加載到M個子信道中。使用PFB意味著具有并行布置的濾波器，不同子濾波器負(fù)責(zé)信號頻譜的不同輸出，作為多速率濾波器的多相濾波器同時執(zhí)行采樣率變化和低通濾波。后續(xù)操作是信道數(shù)點(diǎn)數(shù)的FFT，用來消除引用帶通濾波器帶來的相位偏移[9]。

對于重在進(jìn)行子自帶信號分離或者輸出采樣率和信道間隔一致的問題，選擇更加高效的多相濾波信道化算法無疑是最好。而對于輸出采樣率和信道間隔不一致的問題，為了避免產(chǎn)生信號失真和產(chǎn)生額外的運(yùn)算量，此時要選擇DDC并聯(lián)信道化的設(shè)計(jì)方法。將兩種信道化方法設(shè)計(jì)為單獨(dú)軟件模塊，單路寬帶采集信號處理在CPU-GPU異構(gòu)平臺上的執(zhí)行流程如圖3所示。系統(tǒng)設(shè)計(jì)在重采樣之前進(jìn)行變頻是為了防止變換采樣率之后，丟失我們想要的信息。在信道化之前進(jìn)行重采樣，一方面是降低信號速率，減輕信道化部分處理數(shù)據(jù)流壓力，另一方面是為了匹配輸出采樣率規(guī)范。


本文編號：3240930