Exponenta Banner
exponenta event banner

Пример БПФ

Этот пример показывает, как двумерное преобразование Фурье может быть использовано на оптической маске для вычисления ее дифракционной картины. Создайте логический массив, определяющий оптическую маску с небольшой круглой апертурой. 

n = 2^10;                 % size of mask
M = zeros(n);
I = 1:n; 
x = I-n/2;                % mask x-coordinates 
y = n/2-I;                % mask y-coordinates
[X,Y] = meshgrid(x,y);    % create 2-D mask grid
R = 10;                   % aperture radius
A = (X.^2 + Y.^2 <= R^2); % circular aperture of radius R
M(A) = 1;                 % set mask elements inside aperture to 1
figure
imagesc(M)                % plot mask
axis image

DP = fftshift(fft2(M));
imagesc(abs(DP))
axis image

Подготовиться myFFT для создания ядра

Создание функции точки входа myFFT это вычисляет 2-го Фурье, преобразовывают маски при помощи fft2 функция. Используйте fftshift функция для переупорядочивания выходного сигнала таким образом, чтобы нулевая частотная составляющая находилась в центре. Чтобы сопоставить эту функцию с ядром графического процессора, установите coder.gpu.kernelfun pragma внутри функции.

function [DP] = myFFT(M)

coder.gpu.kernelfun();

DP = fftshift(fft2(M));

Сгенерированный код CUDA

При создании кода CUDA ® графический процессор Coder™ создает вызовы функций (cufftEnsureInitialization) для инициализации библиотеки cuFFT, выполнения операций FFT и освобождения аппаратных ресурсов, используемых библиотекой cuFFT. Фрагмент сгенерированного кода CUDA:

void myFFT(myFFTStackData *SD, const real_T M[1048576], creal_T DP[1048576])
 {
  ...
  cudaMemcpy((void *)gpu_M, (void *)M, 8388608ULL, cudaMemcpyHostToDevice);
  myFFT_kernel1<<<dim3(2048U, 1U, 1U), dim3(512U, 1U, 1U)>>>(gpu_M, gpu_b);
  cufftEnsureInitialization(1024, CUFFT_D2Z, 1024, 1024);
  cufftExecD2Z(*cufftGlobalHandlePtr, (cufftDoubleReal *)&gpu_b[0],
               (cufftDoubleComplex *)&gpu_y1[0]);
  ...
  myFFT_kernel2<<<dim3(2048U, 1U, 1U), dim3(512U, 1U, 1U)>>>(gpu_y1, gpu_y);
  cufftEnsureInitialization(1024, CUFFT_Z2Z, 1024, 1024);
  cufftExecZ2Z(*cufftGlobalHandlePtr, (cufftDoubleComplex *)&gpu_y[0],
               (cufftDoubleComplex *)&gpu_DP[0], CUFFT_FORWARD);
  ...
  cufftEnsureDestruction();
  ...
 }

Первое cudaMemcpy вызов функции передает вход 1024x1024 с двойным значением M в память графического процессора. myFFT_kernel1 перед вызовами библиотеки cuFFT ядро выполняет предварительную обработку входных данных. Двумерный вызов преобразования Фурье fft2 эквивалентно вычислениям fft(fft(M).').'. Поскольку пакетный преобразовывает, обычно имеют более высокую работу по сравнению с единственными преобразованиями, у Кодера GPU есть два требования 1-D cuFFT cufftExecD2Z для вычисления прямого преобразования с двойной точностью вещественно-в-комплексе на входе M за которым следует cufftExecZ2Z для выполнения комплексного преобразования результата с двойной точностью. cufftEnsureDestruction() вызов уничтожает и освобождает все ресурсы графического процессора, связанные с вызовом библиотеки cuFFT.

Документация по кодеру GPU

Поддержка