[發(fā)明專利]一種基于OpenCL的FPGA異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)的脈沖壓縮處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810778029.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN109101347B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡善清;于嘉程;王雨薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F9/54
• 分類號(hào): G06F9/54;G06F9/50
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 高會(huì)允;仇蕾安

1.一種基于OpenCL的FPGA異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)的脈沖壓縮處理方法，其特征在于，所述基于OpenCL的FPGA異構(gòu)計(jì)算平臺(tái)包括在現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA芯片上映射生成三個(gè)內(nèi)核，分別為傅里葉變換FFT內(nèi)核、共軛相乘內(nèi)核和逆傅里葉變換IFFT內(nèi)核，并在所述FFT內(nèi)核和所述共軛相乘內(nèi)核之間、在所述共軛相乘內(nèi)核和所述IFFT內(nèi)核之間利用內(nèi)核管道kernelchannel建立內(nèi)核通信的數(shù)據(jù)通路；在所述逆傅里葉變換IFFT內(nèi)核中定義兩個(gè)數(shù)組分別為第一數(shù)組local_buf_1和第二數(shù)組local_buf_2，作為本地緩存，其中第一數(shù)組local_buf_1和第二數(shù)組local_buf_2的數(shù)組長(zhǎng)度均與一組回波數(shù)據(jù)PRT的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)相同；

該方法包括如下步驟：

S1、M組回波數(shù)據(jù)PRT順序輸入至所述FFT內(nèi)核中進(jìn)行傅里葉變換，F(xiàn)FT內(nèi)核輸出的FFT結(jié)果數(shù)據(jù)通過所述內(nèi)核管道kernel channel直接發(fā)送給所述共軛相乘內(nèi)核進(jìn)行共軛相乘操作獲得共軛相乘結(jié)果數(shù)據(jù)；每組回波數(shù)據(jù)PRT中采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)相同均為N；

對(duì)于第m組回波數(shù)據(jù)PRT的共軛相乘結(jié)果數(shù)據(jù)，m初始值為1，執(zhí)行S2；

S2、當(dāng)m為奇數(shù)時(shí)，將第m組回波數(shù)據(jù)PRT的共軛相乘結(jié)果數(shù)據(jù)順序存入第一數(shù)組local_buf_1；

同時(shí)將所述第二數(shù)組local_buf_2中數(shù)據(jù)平均分為八段并按照二進(jìn)制比特反序遞增的方式從每一段中取數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT計(jì)算并輸出IFFT結(jié)果數(shù)據(jù)，具體為：

針對(duì)第二數(shù)組local_buf_2中存儲(chǔ)的第m+1組回波數(shù)據(jù)PRT中每個(gè)數(shù)據(jù)按順序標(biāo)記下標(biāo)；

當(dāng)m≠1時(shí)，所述第二數(shù)組local_buf_2中數(shù)據(jù)平均分為八段之后所獲得的每段數(shù)據(jù)的起始下標(biāo)分別為0、1、2、3、4、5、6和7，采用二進(jìn)制比特反序遞增的方式從每一段中依次取一個(gè)數(shù)據(jù)，則每次取8點(diǎn)數(shù)據(jù)，共取N/8次，第i次取出的8點(diǎn)數(shù)據(jù)的下標(biāo)順次為0+(～i)、1+(～i)、2+(～i)、3+(～i)、4+(～i)、5+(～i)、6+(～i)、7+(～i)，其中i＝1，2，...，(N/8-1)，(～i)是對(duì)i以LOG(N)位比特進(jìn)行二進(jìn)制比特反轉(zhuǎn)的結(jié)果；

當(dāng)m＝1時(shí)，所述第二數(shù)組local_buf_2中數(shù)據(jù)初始為無效數(shù)據(jù)，針對(duì)無效數(shù)據(jù)不做處理；

所述第二數(shù)組local_buf_2中數(shù)據(jù)初始為無效數(shù)據(jù)；

待第m組回波數(shù)據(jù)PRT的共軛相乘結(jié)果數(shù)據(jù)完全存入第一數(shù)組local_buf_1后，將第m+1組回波數(shù)據(jù)PRT的共軛相乘結(jié)果數(shù)據(jù)順序存入第二數(shù)組local_buf_2；

同時(shí)將所述第一數(shù)組local_buf_1中數(shù)據(jù)平均分為八段并按照二進(jìn)制比特反序遞增的方式從每一段中取數(shù)據(jù)進(jìn)行IFFT計(jì)算并輸出IFFT結(jié)果數(shù)據(jù)，具體為：

針對(duì)第一數(shù)組local_buf_1中存儲(chǔ)的第m組回波數(shù)據(jù)PRT中每個(gè)數(shù)據(jù)按順序標(biāo)記下標(biāo)；

所述第一數(shù)組local_buf_1中數(shù)據(jù)平均分為八段之后所獲得的每段數(shù)據(jù)的起始下標(biāo)分別為0、1、2、3、4、5、6和7，采用二進(jìn)制比特反序遞增的方式從每一段中依次取一個(gè)數(shù)據(jù)，則每次取8點(diǎn)數(shù)據(jù)，共取N/8次，第i次取出的8點(diǎn)數(shù)據(jù)的下標(biāo)順次為0+(～i)、1+(～i)、2+(～i)、3+(～i)、4+(～i)、5+(～i)、6+(～i)、7+(～i)，其中i＝1，2，...，(N/8-1)，(～i)是對(duì)i以LOG(N)位比特進(jìn)行二進(jìn)制比特反轉(zhuǎn)的結(jié)果；

S3、判斷是否全部M組回波數(shù)據(jù)完成IFFT處理，若是則以所述逆傅里葉變換IFFT內(nèi)核輸出的所有IFFT結(jié)果數(shù)據(jù)作為針對(duì)所述M組回波數(shù)據(jù)PRT的脈沖壓縮結(jié)果；

否則m自增2，返回S2。