جهت يابي زمان حقيقي منابع صوت زير آب با استفاده از واحد پردازنده گرافيكي

جهت يابي منابع صوت به كمك روش هاي مبتني بر آرايه فازي، اهميت فراواني در حوزه هاي مختلف از جمله سونار، بينايي ربات و تشخيص عيوب مكانيكي دارد. روش هاي شكل دهي پرتو وفقي، از جمله الگوريتم كمينه واريانس بدون اعوجاج از قدرت تفكيك بالايي نسبت به روش هاي غيروفقي برخوردار هستند؛ اما اين برتري در ازاي پيچيدگي محاسباتي اين الگوريتم ها بدست آمده است. اين مسئله باعث مي شود در كاربردهايي كه نياز به جهت يابي زمان حقيقي منبع صوت دارند، به ندرت از اين الگوريتم ها استفاده شود. از سوي ديگر، يك ويژگي مهم روش هاي شكل دهي پرتو وفقي از جمله كمينه واريانس، پتانسيل بالاي اين الگوريتم ها براي موازي سازي مي باشد. هدف اين مقاله، پياده سازي موازي الگوريتم كمينه واريانس با به كارگيري واحد پردازنده گرافيكي (GPU)، به جاي واحد پردازنده مركزي (CPU) به منظور افزايش سرعت اجرا و رسيدن به حالت زمان حقيقي مي باشد. براي دست يابي به اين هدف از مدل برنامه نويسي كودا براي پياده سازي الگوريتم بر روي پردازنده گرافيكي استفاده شده است. به منظور بررسي عملكرد پياده سازي موازي الگوريتم كمينه واريانس، دو مدل GPU متفاوت و همچنين CPU بكاربرده شده است. صحت عملكرد پياده سازي هاي مختلف در اين مقاله توسط داده هاي واقعي سونار و همچنين داده هاي شبيه سازي تاييد گرديد. نتايج نشان مي دهد كه مي توان با استفاده از يك آرايه 64 حسگره، جهت منابع صوت زير آب را با استفاده از الگوريتم كمينه واريانس به صورت زمان حقيقي و با قدرت تفكيك بالا تخمين زد.