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http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60409
標題: | IEEE 802.16正交分頻多工實體層軟體定義無線電之繪圖處理器實現 A GPU Implementation of IEEE 802.16 OFDM Physical Layer for Software-Defined Radio |
作者: | Cheng-Chin Tsai 蔡承志 |
指導教授: | 陳少傑(Sao-Jie Chen) |
關鍵字: | 軟體定義無線電,802.16,實體層,繪圖處理器,統一計算架構, SDR,802.16,WiMAX,PHY,GPU,CUDA, |
出版年 : | 2013 |
學位: | 碩士 |
摘要: | 無線通訊中的基頻數位訊號處理通常具有很高的計算複雜度,因此在實作軟體定義無線電的系統時,最大的挑戰在於如何在有限的計算資源下達到即時(Real Time)處理,以滿足通訊標準所規定的傳輸速率。近年來,開始有研究嘗試利用繪圖處理器(Graphic Processing Units)來取代傳統軟體定義無線電的平台,試圖利用其具有的大量平行計算單元來改善以往平台運算能力不足的缺點,但目前軟體定義無線電的系統仍缺乏一個能夠有效率使用繪圖處理器硬體資源的平行計算框架。為了解決這個問題,在本報告中我們針對大部分基頻訊號處理的計算提出不同層級的平行計算方法,透過將這些方法實作在繪圖處理器的平台上,不僅能大幅提升我們軟體定義無線電系統的效能,使其達到即時運算的要求,也提供了新通訊標準的開發者一個能夠加速模擬的解決方案。在繪圖處理器的幫助下,我們的系統最後能達到大約20Mbps的處理速度,這也間接證明了使用繪圖處理器作為軟體定義無線電平台的可行性。 Wireless baseband processing, which usually requires high computation complexity and high data throughput, is regarded as the most challenging issue for Software-Defined Radio (SDR) systems. To relieve the difficulty in SDR systems, a modern Graphics Processing Unit (GPU) is chosen as implementation platform due to its numerous powerful arithmetic logic units. However, because of the lack of the universal parallel programming framework for SDR systems, it is difficult to take advantage of the GPU architecture. To overcome this problem, in this thesis, we propose the different levels of parallelism that can be exploited on GPU platforms for most baseband functions. The parallel approaches of each baseband function implemented on GPU platform can not only enhance the performance of baseband signal processing to meet the real-time requirement, but also gives an SDR developer the faster solutions to those time-consuming baseband functions if GPU is used to prototype a novel wireless protocol. In our experimental tests, a GPU platform can support about 20Mbps data rate for baseband signal processing at most. This result can also verify the effectiveness of our proposed GPU framework for SDR systems. |
URI: | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/60409 |
全文授權: | 有償授權 |
顯示於系所單位: | 電子工程學研究所 |
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