Radar sinyal işleme algoritmalarının FPGA ve GPU üzerinde uygulanmasının başarım analizi
Performance analysis of implementation of radar signal processing algorithms on FPGA and GPU
- Tez No: 378500
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ ERGİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 54
Özet
Gerçek zamanlı ve paralel işlem gerektiren bir çok sivil ve askeri uygulama FPGA üzerinde gerçekleştirilmektedir. FPGA, radar uygulamalarında gerçek zamanlı verinin yüksek hızlarda alınıp işlenmesi için kullanılmaktadır. Ayrıca FPGA donanım üzerinde tekrar tekrar programlanabilmesi geliştirme esnasında büyük bir avantajdır. GPU'lar, grafik işlemleri yapmanın yanı sıra veri paralelliğinin yoğun olduğu işlemlerde kullanılmaya başlanmıştır. Bir çok uygulama grafik işlemciler sayesinde hızlandırılmış ve paralel işlemlerin yoğun olduğu uygulamalarda genel amaçlı işlemcilere karşı üstünlük sağlamışlardır. Bu tez kapsamında, radar sinyal işleme algoritmaları, sayısal aşağı indirgeme, darbe sıkıştırma, doppler işleme ve sayısal hüzmeleme FPGA ve GPU üzerinde uygulanıp karşılaştırılmıştır. Bu algoritmalar FPGA için Xilinx System Generator kullanılarak, GPU için OpenCL ile tasarlanmıştır. Tasarlanmış olan benzetim modelinde sinyal varış yönü, sinyalin menzili ve doppler frekansı kestirilmektedir. Sonuçlar gerçek zamanlı veri işleme konusunda FPGA'nın GPU'lara göre avantajlı olduğunu göstermektedir. Fakat varış yönü tahmini için kullanılan tasarımda anten sayısının ve bakılacak açı sayısının artması, tasarımda çarpıcı sayısının artmasına dolayısıyla tasarımın bir FPGA üzerine sığmamasına neden olmaktadır.
Özet (Çeviri)
Many civil and military application which requires real time and parallel processing is implemented on FPGA. FPGAs are used to process and transfer high speed real time data in radar applications. Besides, it is a big advantage to program FPGA again and again while it is on hardware. Users started to use GPUs in data parallel applications besides doing graphical processing. Many application are accelerated by running on GPUs and GPUs give better performance results than CPUs in applications that requires parallel processing. In this thesis, radar signal processing algorithms; digital down conversion, pulse compression, doppler processing and digital beam forming are implemented on both FPGA and GPU. And the results are compared. These algorithms are implemented on Xilinx System Generator for FPGA and OpenCL for GPU. In the designed simulation model, the direction of arrival, range and the doppler frequency of the simulated target can be detected. The results show that while processing real time data, FPGA has advantage over GPU. On the other hand, in the design used for detecting the direction of arrival, increasing number of antenna and look angle cause to increase the number of multiplication unit. Thus the total design cannot be fit on a single FPGA.
Benzer Tezler
- 2-port vector network analyzer implementation using AD9361 and ZYNQ FPGA
AD9361 ve ZYNQ FPGA ile 2-port vektör ağı analizörü gerçeklemesi
MERT KÜLTE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Trigonometrik fonksiyonların CORDIC algoritmasıyla çevrim tabloları kullanılmadan hesaplanması ve donanımının uygulanması
Computation of the trigonometric functions with CORDIC algorithm without using look-up tables and its implementation
EMRAH AYTÖRE
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ZİYA ALKAR
- K bant ve C bant frekans modülasyonlu sürekli dalga radarı tasarımı ve gerçeklenmesi
Design and implementation of K-band and C-band frequency modulated continuous wave radar
ABDULKADİR GEYLANİ KÜÇÜKOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- FPGA kullanılarak dizi anten performansının iyileştirilmesi
Improving of array antenna performance using FPGA
MUHAMMED FAHRİ ÜNLERŞEN
Doktora
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN YALDIZ
DOÇ. DR. ŞEHABEDDİN TAHA İMECİ
- Design and implementation of a digital signal processor system using field programmable gate arrays
Dışarıdan programlanabilen kapı dizileri kullanarak sayısal sinyal işlemci sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi
GÖKHAN GÜLTOPRAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT AŞKAR