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  • 一种基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法
一种基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法 授权有效中;
  • 专利(申请)号: CN202110357392.7
  • 专利类型: 发明;
  • 主分类: G物理;
  • 产业领域: 电子对抗
  • 专利来源: 高校;
  • 申请日: 2022-10-13
  • 原始申请人: 西安电子科技大学
  • 当前专利权人: 西安电子科技大学
  • 交易方式: 转让;
  • 其他交易方式:
  • 参考价格(元): ¥50000
  • 联系方式: 远诺孙璐-18250721732

摘要
【 中文摘要 】

本发明公开了一种基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,包括:得到雷达截获脉冲信号数据;将虚假场景干扰信号参数值和雷达截获脉冲信号数据存储到GPU的常量存储器中;基于第一核函数的GPU线程,得到第一核函数的每个线程块的当前散射点干扰信号所需要的附加延时和补偿相位以矩阵数组形式存入GPU的常量存储器中;基于第二核函数的GPU线程,得到第二核函数的每个线程块中当前散射点干扰信号;基于叠加合成模型,将当前散射点干扰信号进行叠加合成处理得到整体虚假场景干扰信号。本发明方法能够在复杂庞大雷达数据、没有硬件支持条件下,完成对虚假场景干扰信号的调制产生,具备较好的可移植性和可扩展性。

 【 英文摘要 】

The invention discloses a false scene interference signal simulation parallel implementation method based on a GPU. Storing the false scene interference signal parameter value and radar intercepted pulse signal data into a constant memory of the GPU; Obtaining an additional delay and a compensation phase required by the current scattering point interference signal of each thread block of the first kernel function based on the GPU thread of the first kernel function, and storing the additional delay and the compensation phase into a constant memory of the GPU in the form of a matrix array; Obtaining a current scattering point interference signal in each thread block of the second kernel function based on the GPU thread of the second kernel function; Based on the superposition synthesis model, the current scattering point interference signal is subjected to superposition synthesis processing to obtain an overall false scene interference signal. According to the method, under the condition that complex and huge radar data are not supported by hardware, the interference signals in the false scene can be modulated and generated, and the method has good transportability and expandability.

 技术摘要(来自于incopat)
 【 用途 】
生物(体)真菌伪场景干扰信号仿真
 【 技术功效 】
技术功效句
具备更好的可移植性; 充分提高了运算速度; 具备较好的可移植性和可扩展性; 开发周期较短; 本发明方法能够在复杂庞大雷达数据、没有硬件支持条件下; 提升了干扰信号的生成速度与效率; 且本文所设计的技术方式编程简单
技术功效短语
移植性好; 提高运算速度; 开发周期短; 复杂雷达数据; 提升效率; 提升生成速度; 方式编程简单; 没有硬件支持条件下; 可扩展性
技术功效1级
移植性; 速度; 周期; 复杂性; 效率; 硬件; 可扩展性
技术功效2级
移植性好; 速度提高; 周期降低; 复杂性降低; 效率提高; 硬件避免; 可扩展性
技术功效3级
移植性好; 运算速度提高; 开发周期降低; 雷达数据复杂性降低; 效率提高; 生成速度提高; 方式编程复杂性降低; 支持条件硬件避免; 可扩展性
技术功效TRIZ参数
09-速度;15-时间;36-系统的复杂性;39-生产率;
 分类号
 【技术分类】
主分类号
  • G
    物理学
    • G01S
      无线电测向;无线电导航;用无线电波确定距离或速度;利用无线电波的反射或再辐射进行定位或存在检测;使用其他波的类似装置
    • *G01S7/02
      根据G01S13/00组的系统的 [20060101]
    • **G01S7/38
      干扰装置,例如产生伪回波 [20060101]
    • G01S7/00
      根据SG01S13/00、G01S15/00、G01S17/00组的系统详情 [20060101]
    • G01
      测量;测试
IPC分类号
CPC分类号
 【行业分类】
国民经济行业分类
制造业
国民经济行业(主)
制造业
知识密集型分类
信息通信技术制造业 新装备制造业
学科分类
工程
清洁能源产业分类
风能产业
数字经济核心产业分类
数字产品制造业 数字技术应用业 数字要素驱动业
 其他著录项
代理机构西安嘉思特知识产权代理事务所(普通合伙) 61230
代理人刘长春
申请语言汉语
审查员李欢欢
 首项权利要求
 

1.一种基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,包括:
根据雷达截获脉冲信号数据模型得到雷达截获脉冲信号数据;
将虚假场景干扰信号参数值和所述雷达截获脉冲信号数据存储到GPU的常量存储器中;
基于第一核函数的GPU线程,根据附加延时计算模型和补偿相位计算模型并行计算得到所述第一核函数的每个线程块的当前散射点干扰信号所需要的附加延时和补偿相位,并将所述附加延时和所述补偿相位以矩阵数组形式存入GPU的常量存储器中;
基于第二核函数的GPU线程,根据所述GPU的常量存储器中所存储的当前散射点干扰信号所需要的附加延时和补偿相位并行计算得到第二核函数的每个线程块中当前散射点干扰信号;
基于叠加合成模型,将所述第二核函数的所有线程块的当前散射点干扰信号进行叠加合成处理得到整体虚假场景干扰信号。

2.根据权利要求1所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述雷达截获脉冲信号数据模型为:
其中,s(τ)为雷达截获脉冲信号数据,τ为距离向快时间,Tp为脉冲宽度,f0为载频,K为调频斜率。

3.根据权利要求1所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,将虚假场景干扰信号参数值和所述雷达截获脉冲信号数据存储到GPU的常量存储器中,包括:
在CPU中设置虚假场景干扰信号参数值;
将所述虚假场景干扰信号参数值和所述雷达截获脉冲信号数据存储在CPU内存中;
将CPU中存储的所述虚假场景干扰信号参数值和所述雷达截获脉冲信号数据复制到GPU的常量存储器中。

4.根据权利要求2或3所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述虚假场景干扰信号参数值至少包含干扰信号的每散射点后向散射系数强度、虚假场景方位向点数和虚假场景距离向点数。

5.根据权利要求1所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述第一核函数所分配的计算资源由N×M个并行线程块组成,每个线程块均为1维,每个线程块仅由1个线程组成,其中,N是虚假场景方位向点数,M是虚假场景距离向点数。

6.根据权利要求1或5所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述附加延时计算模型为:
其中,Δτi为当前散射点干扰信号所需要的附加延时,Ric为当前散射点干扰信号到雷达的模拟斜距,R0c为该干扰机到雷达的中心斜距,c为光速。

7.根据权利要求6所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述补偿相位计算模型为:
其中,为当前散射点干扰信号所需要的补偿相位,fR为多普勒斜率,t为方位向慢时间,Ri(t)为当前散射点干扰信号到雷达经过时间t飞行后的模拟斜距,R0(t)为干扰机到雷达经过时间t飞行后的中心斜距,λ为雷达信号的波长。

8.根据权利要求1所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述第二核函数所分配的计算资源由N×M个并行线程块组成,每个线程块均为2维,每个线程块均由个线程组成,其中,N是虚假场景方位向点数,M是虚假场景距离向点数,L是雷达截获脉冲信号数据。

9.根据权利要求1所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,根据所述GPU的常量存储器中所存储的当前散射点干扰信号所需要的附加延时和补偿相位并行计算得到第一核函数的每个线程块中当前散射点干扰信号,包括:
将当前散射点干扰信号所需要的附加延时和所述雷达截获脉冲信号数据进行卷积计算得到卷积计算结果;
将当前散射点干扰信号所需要的补偿相位和所述卷积计算结果进行相乘计算得到相乘计算结果;
对所述线程块内每个线程的相乘计算结果进行排序拼接得到当前散射点干扰信号。

10.根据权利要求1所述的基于GPU的虚假场景干扰信号仿真并行实现方法,其特征在于,所述叠加合成模型为:
其中,fALL(τ,t)为整体虚假场景干扰信号,N为虚假场景方位向点数,M为虚假场景距离向点数,σij为散射点后向散射系数值,s(τ,t)为雷达截获脉冲信号数据,Δτij为当前散射点干扰信号所需要的附加延时,为当前散射点干扰信号所需要的补偿相位,δ为冲击函数。

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