李梓博，单福悦，高　宁

(中国人民解放军63778部队，黑龙江 佳木斯 154002)



基于GPU的并行MSD算法研究

李梓博，单福悦，高宁

(中国人民解放军63778部队，黑龙江 佳木斯 154002)

摘要通用计算机的遥测信号处理系统通用性、灵活性强，不受硬件平台限制，便于开发、升级和维护，能够有效克服传统硬件平台的不足。多符号检测(MSD)算法性能优良，具有计算量大、并行度高的特点，适合在通用计算机上进行处理。针对如何提高处理速度，在通用计算机平台上研究基于图形处理器(GPU)的并行MSD算法，通过使用GPU对MSD算法并行加速，提高算法运算效率。实验结果表明，在同样条件下，基于GPU的并行MSD算法较串行算法最大可提速约134倍，能够有效提高处理速度。

关键词PCM/FM解调；多符号检测；GPU；并行计算

Research on Parallel MSD Algorithm Based on GPU

LI Zi-bo,SHAN Fu-yue,GAO Ning

(Unit63778,PLA,JiamusiHeilongjiang101416,China)

AbstractThe telemetry signal processing system based on general-purpose computer has multiple advantages which can effectively overcome the shortcomings of current hardware devices,such as high versatility and flexibility,low cost,no limits of hardware platform,and easy upgrade and maintenance.The multi-symbol detection(MSD)algorithm has such characteristics as large computing and high parallelism and better performance,and it is suitable for processing on a general-purpose computer.For the method to improve processing efficiency,this paper studies parallel MSD algorithm based on GPU on general-purpose computer platform.The results show that the processing speed of parallel MSD algorithm is about 134 times higher than sequential algorithm.

Key wordsPCM/FM demodulation;MSD;GPU;parallel computing

0引言

脉冲编码调制/调频(PCM/FM)体制相较于其他遥测体制，具有能量效率高、灵活性强、精度高和抗噪声性能好等优势，这些优势使得PCM/FM体制广泛应用于航天遥测领域中[1]。PCM/FM信号具有相位记忆性，即信号当前相位不仅仅与当前符号有关，而且受已发送的所有符号的影响[2]。MSD算法将接收信号码组与所有可能的参考信号码组做相关运算，使得相关运算结果最大的参考信号序列即为最优判决序列。该算法充分利用前后码元之间的相位信息，可以实现更高精度的PCM/FM信号解调，提高解调处理增益，从而降低解调门限。其内部包含有大量并行乘加运算，非常适合使用并行计算技术对其并行优化。

本文将MSD算法与通用计算机平台相结合，在通用计算机平台上通过GPU对其并行优化，加快算法的运算速度，提高运算效率。……