Geri Dön

Radar sinyal işleme algoritmalarının FPGA ve GPU üzerinde uygulanmasının başarım analizi

Performance analysis of implementation of radar signal processing algorithms on FPGA and GPU

  1. Tez No: 378500
  2. Yazar: MUHAMMET ÖZGÜR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. OĞUZ ERGİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2014
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: TOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    İngilizce

    2021

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN

  2. 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

    Türkçe

    2010

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ ZİYA ALKAR

  3. 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

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ

  4. FPGA kullanılarak dizi anten performansının iyileştirilmesi

    Improving of array antenna performance using FPGA

    MUHAMMED FAHRİ ÜNLERŞEN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ERCAN YALDIZ

    DOÇ. DR. ŞEHABEDDİN TAHA İMECİ

  5. 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

    İngilizce

    1999

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT AŞKAR