دوره 14، شماره 4 - ( 12-1396 )                   جلد 14 شماره 4 صفحات 19-30 | برگشت به فهرست نسخه ها

XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Akhavan Bitaghsir A. Signal Detection Based on GPU-Assisted Parallel Processing for Infrastructure-based Acoustical Sensor Networks. JSDP. 2018; 14 (4) :19-30
URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-424-fa.html
صادقی حامد، اخوان امیر. آشکارسازی سیگنال بر اساس پردازش موازی مبتنی بر جی‌پی‌یو در شبکه‌های حس‌گری صوتی دارای زیرساخت. پردازش علائم و داده‌ها. 1396; 14 (4) :19-30

URL: http://jsdp.rcisp.ac.ir/article-1-424-fa.html


استادیار دانشگاه تربیت مدرس
چکیده:   (316 مشاهده)

الگوریتم فیشر، یکی از معروف‌ترین و پرکاربردترین روش‌های آشکارسازی آرایه‌ای سیگنال‌های صوتی بسامدِ پایین در شبکه‌های حس‌گری دارای زیرساخت است؛ اما یکی از مشکلات عمده در به‌کارگیری این الگوریتم، زمان طولانی انجام پردازش در آن است که در عمل، پیاده‌سازی بلادرنگ آشکارساز را با مشکل مواجه می‌سازد. در این مقاله، چگونگی پیاده‌سازی الگوریتم فیشر را با استفاده از واحد پردازش گرافیک (جی‌پی‌یو) به‌منظور تحقق محاسبات سریع و انجام پردازش‌های نزدیک به زمانِ  واقعی، ارائه می‌کنیم. به‌خصوص به‌منظور بهبود هرچه بیشتر سرعت محاسبات، الگوریتم آشکارسازی با استفاده از روش پردازش موازی (مبتنی بر جی‌پی‌یو) پیاده‌سازی شده است. نتایج شبیه‌سازی‌ها، ارتقای قابل ملاحظه سرعت آشکارساز فیشر را نشان می‌دهند که باعث بهبود کارآیی شبکه حس‌گری صوتی خواهد شد.
 

متن کامل [PDF 4203 kb]   (110 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي | موضوع مقاله: مقالات پردازش داده‌های رقمی
دریافت: ۱۳۹۴/۶/۳۰ | پذیرش: ۱۳۹۶/۹/۱۱ | انتشار: ۱۳۹۶/۱۲/۲۲ | انتشار الکترونیک: ۱۳۹۶/۱۲/۲۲

فهرست منابع
1. [1] V. L. Zimmer, N. Sitar, "Detection and location of rock falls using seismic and infrasound sensors," Engineering Geology, vol. 193, pp. 49-60, Apr. 2015. [DOI:10.1016/j.enggeo.2015.04.007]
2. [2] R.D. Costley, W. G. Frazier, et al., "Frequency-wavenumber processing for infrasound distributed arrays," Journal of Acoustical Society of America, vol. 134, no. 4, pp.EL307-EL311, 2013. [DOI:10.1121/1.4818940] [PMID]
3. [3] S. Havens, H.-P. Marshall, et al., Real-Time Avalanche Detection for High Risk Areas, Research Report, Transportation Department, Idaho University, Dec. 2014, available online at: https://itd.idaho.gov/highways/research/archived/reports/RP219Final12312014.pdf.
4. [4] W. W. Arrasmith, E. R. Coots, J. V. Olson, and E. A. Skowbo, "Analyzing infrasound and seismic signals emanating from a waterborne system using canonical modeling and analysis methods", International Journal of Modeling and Optimization, vol. 4, no. 3, pp. 176-181, Jun. 2014. [DOI:10.7763/IJMO.2014.V4.369]
5. [5] M. Charbit, I Che, and A Le Pichon, "Asymptotic distribution of GLRT versus Fisher distribution for infrasonic detection," Geophysical Research Abstracts, vol. 15, EGU2013-3690, 2013.
6. [6] J. Park, B. W. Stump, C. Hayward, Detection of regional infrasound signals using array data: testing, tuning and physical interpretation, Journal of Acoustical Society of America, vol. 140, no. 1, pp. 240-259, Jul. 2016. [DOI:10.1121/1.4954759] [PMID]
7. [7] S. J. Arrowsmith, R. Whitaker, S. R. Taylor, "Regional monitoring of infrasound events using multiple arrays: application to Utah and Washington State", Geophysical Journal International, pp. 291–300, Jul. 2008. [DOI:10.1111/j.1365-246X.2008.03912.x]
8. [8] S. J. Arrowsmith, R. Whitaker, C. Katz, C. Hayward, "The F-detector revisited: An improved strategy for signal detection at seismic and infrasound arrays", Seismological Society of America, vol. 99, no. 1, pp. 449–453, 2009. [DOI:10.1785/0120080180]
9. [9] B. Melton, and L. Baily, "Multiple signal correlators," Geophysics, XXII (3), pp. 565-588, 1957. [DOI:10.1190/1.1438390]
10. [10] R. R. Blandford, "An automatic event detector at the Tonto Forest seismic observatory", Geophysics, vol. 39, pp. 633, 1974. [DOI:10.1190/1.1440453]
11. [11] S. Angelis et al., "Detecting hidden volcanic explosions from Mt. Cleveland Volcano, Alaska with infrasound and ground-coupled airwaves," Geophysical Research Letters, vol. 39, 2012. [PMID]
12. [12] L. G. Evers and H. W. Haak, "Tracing a meteoric trajectory with infrasound", Geophysical Research Letters, vol. 30, no. 24, Dec. 2003. [DOI:10.1029/2003GL017947]
13. [13] Y. Cansi, "An automatic seismic event processing for detection and location: the PMCC method", Geophysical Research Letters, vol. 22, pp. 1021-1024,1995. [DOI:10.1029/95GL00468]
14. [14] J. Nickolls, W.J. Dally, "The GPU computing era," IEEE Micro Magazine, vol. 30, pp. 56-69, 2010. [DOI:10.1109/MM.2010.41]
15. [15] H. Chen, S. Saïghi, L. Buhry, and S. Renaud, "Real-time simulation of biologically realistic stochastic neurons in VLSI," IEEE Transactions on Neural Networks, vol. 21, no. 9, pp. 1511–1517, Sep. 2010. [DOI:10.1109/TNN.2010.2049028] [PMID]
16. [16] S. U. Gjerald, R. Brekken, T. Hergum, J. D'hoog "Real-time ultrasound simulation using the GPU," IEEE Transactions on Ultrasonic Ferroelectrics and Frequency Control, vol. 59, pp. 885-892, 2012. [DOI:10.1109/TUFFC.2012.2273] [PMID]
17. [17] Y. Dai, et al., "Real-time visualized freehand 3D ultrasound reconstruction based on GPU," IEEE Transactions on Information Technology in Biomedicine, vol. 14, pp. 1338-1345, 2010. [DOI:10.1109/TITB.2010.2072993] [PMID]
18. [18] C. Richter, S. Schops, and M. Clemens, "GPU acceleration of finite difference schemes used in coupled electromagnetic/ thermal field simulations", IEEE Transactions on Magnetics, vol. 49, no. 5, pp. 1649-1652, May 2013. [DOI:10.1109/TMAG.2013.2238662]
19. [19] W. Rodrigues, et al., "Accelerating atomistic calculation of quantum energy eigenstates on graphic cards", Computer physics Communications, pp. 2510-2518, May 2014. [DOI:10.1016/j.cpc.2014.05.028]
20. [20] A. Artu, "Parallel wavelet-based clustering algorithm on GPUs using CUDA", Procedia Computer Science, vol. 3, pp. 396-400, 2011. [DOI:10.1016/j.procs.2010.12.066]
21. [21] L. Mussi, F. Daolio, S. Cagnoni, "Evaluation of parallel particle swarm optimization algorithms within the CUDA™ architecture", Information Sciences, pp. 4642-4657, 2011. [DOI:10.1016/j.ins.2010.08.045]
22. [22] D. B. Kirk, W.H. Wen-Mei, Programming Massively Parallel Processors: A Hands-on Approach, 2nd Edition, Morgan Kaufmann, 2011.

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
کد امنیتی را در کادر بنویسید

ارسال پیام به نویسنده مسئول


کلیه حقوق این وب سایت متعلق به فصل‌نامة علمی - پژوهشی پردازش علائم و داده‌ها می باشد.