1.一种基于GPU的大容量短突发信号接收机设计方法,其特征在于,利用CPU和GPU形成接收机的实时接收架构,所述GPU和所述CPU中均包含通道管理信息以及通道状态信息以对GPU和CPU中的信号通道进行管理;所述通道管理信息包括当前每个处理信号的通道所处阶段、信号的数量、信号的时长;所述通道状态信息包括每个信号的具体信息,所述具体信息包括用户数据、信号多普勒、信号载波相位、伪码相位、电文比特、信号已处理时长、剩余处理时长;所述接收机设计方法包括:利用GPU按外部时标进行目标信号的捕获,并将捕获的目标信号输出给CPU以对所述CPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新;控制所述CPU采用多线程的运行模式,根据预先设计的任务分配原则定义任务量指标,为:式中,R n 为分配到第n个流多处理器的总任务量;n为流多处理器的序号;k n 为预计分配到第n个流多处理器上的信号通道数量;L i,n 为第i个信号通道的信号时长;根据所述任务量指标和所述CPU中更新后的通道管理信息,利用所述CPU向所述GPU中多个流多处理器进行任务分配并将相应任务中的任务信息数据发送给对应的流多处理器以对所述流多处理器的跟踪内核进行初始化;利用所述跟踪内核对所述任务信息数据进行跟踪获得相应的跟踪结果数据,利用所述跟踪结果数据对所述GPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新,同时GPU将进行目标信号跟踪状态的判断,若已经完成所述目标信号完整时长的跟踪,则进入下一步骤,同时删除相应通道的通道状态信息,否则进行下一阶段的跟踪,直至完成所述目标信号完整时长的跟踪;利用所述CPU对所述GPU中更新后的通道管理信息以及通道状态信息进行数据解调译码,获得原始信息,并进行相应的信息输出。
2.如权利要求1所述的基于GPU的大容量短突发信号接收机设计方法,其特征在于,在所述利用GPU按外部时标进行目标信号的捕获,并将捕获的目标信号输出给CPU以对所述CPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新的步骤之前,还包括:根据GPU的计算能力以及跟踪算法的复杂度,确定所述接收机可实时跟踪的信号的最大通道数,并将所述最大通道数设置为所述通道状态信息所能保存通道数量的最大值;若当前通道状态信息中储存的通道数量小于所述最大值,则新捕获到的信号写入到所述GPU的通道状态信息中;若当前通道状态信息中储存的通道数量等于所述最大值后,则新捕获到的信号将不会再写入到所述GPU的通道状态信息中,未写入到所述GPU的通道状态信息中的信号将被丢弃,成为通道损耗。
3.如权利要求1所述的基于GPU的大容量短突发信号接收机设计方法,其特征在于,利用所述跟踪内核对所述任务信息数据进行跟踪获得相应的跟踪结果数据,利用所述跟踪结果数据对所述GPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新,同时GPU将进行目标信号跟踪状态的判断,若已经完成所述目标信号完整时长的跟踪,则进入下一步骤,同时删除相应通道的通道状态信息,否则进行下一阶段的跟踪,直至完成所述目标信号完整时长的跟踪的步骤,包括:利用所述跟踪内核对所述任务信息数据进行跟踪获得相应的跟踪结果数据,利用所述跟踪结果数据对所述GPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新,同时GPU将进行目标信号跟踪状态的判断;若已经完成所述目标信号完整时长的跟踪,则进入下一步骤,同时删除相应通道的通道状态信息;否则进行下一阶段的跟踪,利用所述GPU中更新后的通道管理信息以及通道状态信息对所述CPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行再次更新,利用所述CPU对所述CPU中再次更新的通道管理信息以及通道状态信息进行数据解调译码以及获取下一阶段跟踪信息数据;控制所述CPU采用多线程的运行模式,利用所述CPU根据所述下一阶段跟踪信息数据对所述GPU中的多个流多处理器进行任务分配,并将相应任务中的任务信息数据发送给对应的流多处理器以对所述流多处理器的跟踪内核进行初始化,利用所述跟踪内核对所述任务信息数据进行再次跟踪获得再次跟踪结果数据;循环所述再次更新至所述再次跟踪的过程,直至完成所述目标信号完整时长的跟踪;利用所述CPU对所述GPU中多次更新后的通道管理信息以及通道状态信息进行数据解调译码,获得原始信息,并进行相应的信息输出。
4.如权利要求3所述的基于GPU的大容量短突发信号接收机设计方法,其特征在于,所述捕获、所述跟踪以及在获得最终跟踪信息数据前的每次所述再次跟踪之后,均需进行CPU多线程的同步和GPU流处理的同步以实现多个线程或多个流处理的同步输出。
5.一种基于GPU的大容量短突发信号接收机设计系统,其特征在于,包括:数据更新模块,用于利用GPU按外部时标进行目标信号的捕获,并将捕获的目标信号输出给CPU以对所述CPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新;所述通道管理信息包括当前每个处理信号的通道所处阶段、信号的数量、信号的时长;所述通道状态信息包括每个信号的具体信息,所述具体信息包括用户数据、信号多普勒、信号载波相位、伪码相位、电文比特、信号已处理时长、剩余处理时长;任务分配模块,用于控制所述CPU采用多线程的运行模式,根据预先设计的任务分配原则定义任务量指标,为:式中,R n 为分配到第n个流多处理器的总任务量;n为流多处理器的序号;k n 为预计分配到第n个流多处理器上的信号通道数量;L i,n 为第i个信号通道的信号时长;根据所述任务量指标和所述CPU中更新后的通道管理信息,利用所述CPU向所述GPU中多个流多处理器进行任务分配,并将相应任务中的任务信息数据发送给对应的流多处理器以对所述流多处理器的跟踪内核进行初始化;跟踪模块,用于利用所述跟踪内核对所述任务信息数据进行跟踪获得相应的跟踪结果数据,利用所述跟踪结果数据对所述GPU中的通道管理信息以及通道状态信息进行更新,同时GPU将进行目标信号跟踪状态的判断,若已经完成所述目标信号完整时长的跟踪,则进入下一步骤,同时删除相应通道的通道状态信息,否则进行下一阶段的跟踪,直至完成所述目标信号完整时长的跟踪;解码模块,用于利用所述CPU对所述GPU中更新后的通道管理信息以及通道状态信息进行数据解调译码,获得原始信息,并进行相应的信息输出。
6.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1~4中任一项所述方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1~4中任一项所述方法的步骤。