激光与光电子学进展, 2019, 56 (7): 070101, 网络出版: 2019-07-30   

无波前传感自适应波前校正系统的图形处理器加速 下载: 1097次

GPU Acceleration in Wave-Front Sensorless Adaptive Wave-Front Correction System
作者单位
西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
图 & 表

图 1. 无线光相干光通信系统结构图

Fig. 1. Structural diagram of wireless optical coherent communication system

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图 2. 无波前传感自适应校正结构图

Fig. 2. Structural diagram of wave-front sensorless adaptive correction

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图 3. 电压向量并行处理

Fig. 3. Parallel processing of voltage vector

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图 4. CPU和GPU的协作模式图

Fig. 4. Pattern diagram of cooperative mode between CPU and GPU

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图 5. 调用线程处理像素

Fig. 5. Transfer thread processing pixel

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图 6. 并行矩阵运算

Fig. 6. Parallel matrix operation

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图 7. 加速前后形心算法标记示意图。(a)加速前; (b)加速后

Fig. 7. Mark diagrams before and after acceleration by centroid algorithm. (a) Before acceleration; (b) after acceleration

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图 8. 无波前传感自适应光学实验光路图

Fig. 8. Beam path diagram of wave-front sensorless adaptive optical experiment

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图 9. 校正前后CCD采集的光斑示意图。(a)校正前; (b)加速前校正效果; (c)加速后校正效果

Fig. 9. Spots by CCD before and after correction. (a) Before correction; (b) correction effect before acceleration; (c) correction effect after acceleration

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图 10. 斯特列尔比变化趋势图。(a)强湍流; (b)中湍流; (c)弱湍流

Fig. 10. Variation trend of Strehl ratio. (a) Strong turbulence; (b) middle turbulence; (c) weak turbulence

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图 11. 实验场地

Fig. 11. Experimental site

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图 12. 无波前传感校正光路图

Fig. 12. Beam path diagram of wave-front sensorless correction

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图 13. 校正前后光斑示意图。(a)校正前; (b)校正后

Fig. 13. Spots before and after correction. (a) Before correction; (b) after correction

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图 14. 相干光斯特列尔比的变化趋势图

Fig. 14. Variation trend of coherent light Strehl ratio

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表 1室内实验加速前后的运行时间

Table1. Running time of indoor experiments before and after acceleration

Correction timesTime consumption before acceleration /sTime consumption after GPU acceleration /sAcceleration ratio
20077.9931.072.51
300115.8546.122.51
400154.3161.142.52

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表 2相干光实验加速前后的运行时间

Table2. Running time of coherent light experiments before and after acceleration

Correction timesTime consumption before acceleration /sTime consumption after GPU acceleration /sAcceleration ratio
300475.1255.028.63
400660.1776.328.65
500765.6188.518.65

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柯熙政, 张云峰, 张颖, 雷思琛. 无波前传感自适应波前校正系统的图形处理器加速[J]. 激光与光电子学进展, 2019, 56(7): 070101. Xizheng Ke, Yunfeng Zhang, Ying Zhang, Sichen Lei. GPU Acceleration in Wave-Front Sensorless Adaptive Wave-Front Correction System[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2019, 56(7): 070101.

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