● 摘要
扩频测控信号捕获是航天扩频测控系统信息应用的前提,是一个数据量大、算法复杂度高的计算过程。基于虚拟无线电的航天扩频测控系统采用通用处理器为计算平台,信号处理耗费时间长,无法满足扩频测控信号快速实时捕获。因此,为提高扩频测控信号捕获速度和改善捕获处理实时性,结合扩频测控信号捕获算法并行化程度高和图形处理器并行计算能力强,系统采用图形处理器实现扩频测控信号快速捕获。研究内容包括:
首先,通过理论研究和仿真,分析了基于FFT的频域并行捕获算法和基于FFT的时域并行捕获算法特性,比较了两种算法优缺点;
其次,结合图形处理器内部结构和特性、CUDA编程模型,设计并实现了基于FFT的频域并行捕获算法和基于FFT的时域并行捕获算法在CUDA编程模型下的实现过程;
再次,搭建基于GPU的扩频测控信号快速捕获仿真平台,实现两种捕获算法在CPU和GPU计算平台的在线仿真和本地仿真;
最后,对基于GPU的扩频测控信号快速捕获仿真平台和基于GPU的扩频测控信号快速捕获算法进行了功能和性能验证。
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