基于gpu的大气辐射传输特性快速计算技术研究

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1、分类号：密级位代码１０１５１单ＵＤＣ：＾乂是洛ｆ乂学全日制学术型硕±研究生学位论文基于ＧＰＵ的大气福射传输特性快速计算技术研究谢秉磊指导教师董丽丽申请学位类别工学硕±学科（专业）名称信息与通信工程学位授予单位大连海事大学２０１６年３月分类号密级ＵＤＣ单位代码１０１５１大连，海事大学硕±学位论文基于ＧＰＵ的大气霜新传输特性快速计算技术研究谢秉磊指导教师董丽丽职称副教授学位授予单位大连海事大学申请学位级别硕±学科（专业）信息与通信工程论文完成日

2、期２０１５年１２月答辩日期２０１６年３月答辩委员会主席ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦａｓｔＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＲａｄｉａｔｉｏｎＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓ村ｃｓＢａｓｅｄｏｎＧＰＵＡ化ｅｓｉｓ細ｂｍｉｔｔｅｄ化ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎｐａｒｔｉａｌｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｂｙＸｉｅＢｉｎｌｅｉｇＩ

3、ｎｆｏｒｍａｄｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＤｏｎｇＬｉｌｉＤｅｃｅｍｂｅｒ２０１５大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，＂撰写成博／硕±学位论文某于ＧＰＵ的大气摇射传输特性快巧计算技乂硏。％。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研巧做出重要贡献的个人和。集体，均己在文中Ｗ明碗方式标明本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成

4、果。本声明的法律贵任由本人承担。学位论文作者签名：７＾４本以＼学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定：大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论，即文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文（数据库》中国科学技术信息研究所）等数据库

5、中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和（提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密ｇ／（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名：餐导师签名：曰期：月曰ｊ中文摘要摘要一红外技术在最近几年的蓬勃发展，方面带来了快速处理红外图像的需求，一ａｃ另方面也对红外图像处理是否准确提出了挑战。而ＧＰＵ（ＧｒｉｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔｐｈ，一图形处理单元）高性能异构计算作为种新兴的高性能计算解决方案，Ｗ其强大的计算能力和低廉的成本正在越来越广泛地应用于各行各业。在过去的几年中，基于ＧＰ

6、Ｕ的高性能计算飞速发展，大量的研巧也不断表明ＧＰＵ计算相对于传统的ＣＰＵ计算有着巨大的优势。本课题来源于交通运输部重大科技项目《恶劣海况下直升机救助能力提升关键技术与示范》一一恶劣海况下海面遇险目标快速搜寻定位关键技术与应用系统研究。为了在恶劣海况下排除大气传输福射干扰，更加精确快速地发现海上遇险目标，本课题组建立了大气福射传输特性模型并自行设计完成了特性参数的计算程序。不过由于求解过程中计算量较大，该软件无法利用现有的ＣＰＵ达到实时计算的目标，因此本文利用ＧＰＵ快速计算实时地去除成像路径上大气箱射传输对目标成像的影响，为图像的后续处理及准确及时

7、的发现目标做准备。本文从国内外关于ＧＰＵ加速和大气传输特性参数快速计算的相关研巧现状出发，首先简要介绍ＧＰＵ异构计算平台的硬件结构、编程模型。然后通过分析大气传输特性参数计算算法的特点，运用Ｃ＋＋ＡＭＰ编程语言在ＭＶＣ编程模式下，将程序的各部分功能分为控制器、视图和模块Ｈ个部分，通过标准化、模块化、并行化Ｈ步走的方式，实现了大气传输特性参数在ＧＰＵ平台上的快速计算。最后通过比对计算结果验证了程序的准确性，并在此基础上通过数据分析发现ＡＭＤＲａｄｅｏｎＨＤ７８７