[發(fā)明專(zhuān)利]利用GPU對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410445890.7
• 申請(qǐng)日: 2014-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104267416A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍;史豐豐;陳麗;謝維華;陳明;咸德勇;徐金鋒;李兆南;程夢(mèng)飛;鄒本杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京一樸科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01S19/37
• 分類(lèi)號(hào): G01S19/37;G01S19/24
• 代理公司: 北京眾合誠(chéng)成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星信號(hào)捕獲技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用GPU(Graphic?Processing?Unit，圖形處理器)對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理的方法和裝置。

背景技術(shù)

基于PC(personal?computer，個(gè)人計(jì)算機(jī))平臺(tái)的軟件接收機(jī)中，衛(wèi)星信號(hào)的捕獲、跟蹤和定位都采用軟件方式實(shí)現(xiàn)。由于基于PC平臺(tái)的軟件接收機(jī)需要捕獲的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)是海量的，并且衛(wèi)星信號(hào)的捕獲和相關(guān)所需要的算法運(yùn)算量極高，因此需要對(duì)PC平臺(tái)的CPU(Central?Processing?Unit，中央處理器)進(jìn)行速度優(yōu)化，以滿(mǎn)足算法的實(shí)時(shí)性，保證對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的實(shí)時(shí)捕獲和實(shí)時(shí)跟蹤。

目前，現(xiàn)有技術(shù)中的一種提高基于PC平臺(tái)的軟件接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的實(shí)時(shí)捕獲能力的方法為：采取選用更高性能的CPU的方式，或利用利用多個(gè)CPU組成服務(wù)器陣列的方式來(lái)提高對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的實(shí)時(shí)捕獲能力。

現(xiàn)有技術(shù)中的提高基于PC平臺(tái)的軟件接收機(jī)對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的實(shí)時(shí)捕獲能力的方法的缺點(diǎn)為：兩種方式都將大大提高軟件接收機(jī)的成本。PC平臺(tái)的CPU并非是專(zhuān)為計(jì)算密集型任務(wù)所設(shè)計(jì)，CPU是時(shí)分處理系統(tǒng)，因此，即使是更高性能的CPU也上不能滿(mǎn)足海量衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)的實(shí)時(shí)捕獲要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種利用GPU對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理的方法和裝置，以提高衛(wèi)星捕獲速度。

本發(fā)明提供了如下方案：

一種利用GPU對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理的方法，在衛(wèi)星信號(hào)的軟件接收機(jī)中設(shè)置中央處理器CPU單元和圖形處理器GPU單元，所述的方法具體包括：

軟件接收機(jī)中的CPU單元讀取衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)和捕獲處理指令傳輸給GPU單元；

所述GPU單元接收到所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)和捕獲處理指令后，所述GPU單元中的多個(gè)通道并行對(duì)所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理；

所述GPU單元將所述多個(gè)通道分別得到的捕獲處理結(jié)果進(jìn)行累加，將累加結(jié)果傳輸給所述CPU單元。

所述的軟件接收機(jī)中的CPU單元讀取衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)和捕獲處理指令傳輸給GPU單元，包括：

軟件接收機(jī)中的CPU單元讀取一段時(shí)間內(nèi)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，按照設(shè)定的時(shí)間間隔T將所述一段時(shí)間內(nèi)的衛(wèi)星數(shù)據(jù)劃分為依次排列的多個(gè)時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)；

針對(duì)第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，所述CPU單元設(shè)置所述GPU單元中的各個(gè)通道處理所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的共同數(shù)據(jù)起始點(diǎn)indexStart，根據(jù)各個(gè)通道的碼相位初始值和步進(jìn)值分別計(jì)算出各個(gè)通道的碼相位跳變點(diǎn)indexEnd；

所述CPU單元將每個(gè)通道的indexStart和indexEnd設(shè)置在每個(gè)通道的索引index結(jié)構(gòu)體中，將攜帶每個(gè)通道的index結(jié)構(gòu)體的針對(duì)第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的捕獲處理指令和所述依次排列的多個(gè)時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸給所述GPU單元。

所述的GPU單元接收到所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)和捕獲處理指令后，所述GPU單元中的多個(gè)通道并行對(duì)所述衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理，包括：

所述GPU單元中的每個(gè)通道配置了一個(gè)處理器，所述GPU單元接收到所述捕獲處理指令后，所述GPU單元中的每個(gè)通道的處理器分別獲取自身通道的index結(jié)構(gòu)體；

所述每個(gè)通道的處理器將自身通道的index結(jié)構(gòu)體中的indexStart作為自身通道處理所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的起始數(shù)據(jù)點(diǎn)，將自身通道的index結(jié)構(gòu)體中的indexEnd作為自身通道處理所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的結(jié)束數(shù)據(jù)點(diǎn)，所述每個(gè)通道的處理器計(jì)算每個(gè)線程需要處理的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)為：所述N為每個(gè)通道設(shè)置的線程數(shù)；

所述每個(gè)通道的處理器利用各個(gè)線程按照設(shè)定的捕獲處理算法對(duì)所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行捕獲處理，將捕獲處理結(jié)果傳輸給所述GPU單元的中心處理器，并且每個(gè)通道的處理器清除自身通道的index結(jié)構(gòu)體。

所述的GPU單元將所述多個(gè)通道分別得到的捕獲處理結(jié)果進(jìn)行累加，將累加結(jié)果傳輸給所述CPU單元，包括：

所述GPU單元的中心處理器調(diào)用GPU?kernel函數(shù)，計(jì)算各個(gè)通道的處理器傳輸過(guò)來(lái)的捕獲處理結(jié)果的乘累加結(jié)果，將該乘累加結(jié)果作為所述GPU單元對(duì)所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的捕獲處理結(jié)果；

所述GPU單元將所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的捕獲處理結(jié)果傳輸給所述的CPU單元。

所述的GPU單元將所述第一時(shí)間片段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的捕獲處理結(jié)果傳輸給所述的CPU單元之后，還包括：