Форум программистов [Powered by Invision Power Board]

Версия для печати темы
Нажмите сюда для просмотра этой темы в оригинальном формате

Форум программистов > C/C++: Общие вопросы > FFT на CUDA

Автор: hawk3500 31.5.2012, 12:43

Доьрого времени суток.
Подскажите кто нибудь делал реализацию БПФ из комплексного в реальное на GPU?
Не могу разобраться.....у меня на входе есть массив Complex.....а что делать дальше?
Подскажите пожалуйста кто знает.

С уважением,
hawk3500.
P.S.
SDK смотрел и пример от туда тоже...но по прежнему не совсем ясно.

Автор: W4FhLF 31.5.2012, 13:33

Что значит "реализация БПФ из комплексного в реальное"?

Автор: hawk3500 31.5.2012, 13:45

на входе есть массив состоящий из структур:
struct complex_z
{
double Re;
double Im;
}
собственно над ним надо совершить БПФ.

Автор: W4FhLF 31.5.2012, 13:54

Есть прямое и обратное преобразование Фурье. Частотный спектр всегда определен на комплексной плоскости. Вам, судя по тому, что числа комплексные, надо сделать обратное преобразование? Точность у вас двойная.

Используйте библиотеку CUFFT. Она отлично документирована и идёт с примерами. В чём проблема?

Автор: borisbn 31.5.2012, 14:52

Цитата(hawk3500 @ 31.5.2012, 12:43

)

Подскажите кто нибудь делал реализацию БПФ из комплексного в реальное

Результат БПФ - всегда комплексный. Если тебе нужно получить спектр мощности, то просто берёшь амплитуду каждого числа

Код

powerSpectr[ i ] = sqrt( complexSpectr[ i ].re * complexSpectr[ i ].re + complexSpectr[ i ].im * complexSpectr[ i ].im );

брать корень, в принципе, необязательно.

Цитата(W4FhLF @ 31.5.2012, 13:54

)

судя по тому, что числа комплексные, надо сделать обратное преобразование

Почему так категорично ? Отсчёты сигнала тоже могут быть комплексными. Я, например, в большинстве случаев работаю именно с комплексным сигналом (он получается из вещественного путём конвертации и фильтрации спец. микросхемой. AD6634, например)

Автор: W4FhLF 31.5.2012, 15:12

Цитата(borisbn @ 31.5.2012, 14:52

)

Потому что автор сказал, что надо complex -> real, а вы говорите про complex -> complex fft

В общем, я просто предположил.

Цитата(borisbn @ 31.5.2012, 14:52

)

брать корень, в принципе, необязательно.

Почему? Вы записали вычисление абсолютного значения комплексного числа (расстояние от начала координат на комплексной плоскости), корень там обязателен.

Автор: hawk3500 31.5.2012, 15:34

borisbn , да , я работаю именно с комплексным сигналом.
И хочу получить по средствам БПФ на CUDA получить огибающую, т.е. именно можность сигнала , по этому из комплексного в реальное.
Я примерчики смотрел на SDK nvidia , но вот что то не доконца понятно....хотелось бы увидеть просто пример альтернативной реализации либо же просто менее нагруженный и более понятный.

Автор: borisbn 31.5.2012, 15:47

Цитата(W4FhLF @ 31.5.2012, 15:12

)

Вы записали вычисление абсолютного значения комплексного числа (расстояние от начала координат на комплексной плоскости), корень там обязателен

Если речь идёт о спектре сигнала, то обычно в дальнейшем спектр мощности преобразовывают к децибелам. Формула для логарифмического спектра выглядит так

Код

logSpectr[ i ] = 10 * log10( spectrAmplitude[ i ] );

Это для случая, когда в массиве spectrAmplitude лежит амплитуда спектра, т.е. корень. Если же известно, что там лежит мощность спектра (корень не брали), т.е. так

Код

logSpectr[ i ] = 10 * log10( spectrAmplitude[ i ] ^ 2 );

то эту двойку можно вынести и получим

Код

logSpectr[ i ] = 20 * log10( spectrAmplitude[ i ] );

Цитата(hawk3500 @ 31.5.2012, 15:34

)

И хочу получить по средствам БПФ на CUDA получить огибающую, т.е. именно можность сигнала

стоп! ты хочешь получить огибающую или мощность сигнала или спектра сигнала ?
Если первое, то просто делаешь

Код

envelope[ i ] = sqrt( samples[ i ].re * samples[ i ].re + samples[ i ].im * samples[ i ].im ); // для огибающей
power[ i ] = samples[ i ].re * samples[ i ].re + samples[ i ].im * samples[ i ].im; // для мощности

Если второе, то после БПФ ты получаешь массив с комплексными числами. Чтобы получить спектр мощности делаешь как я написал в своём первом сообщении.

Добавлено через 3 минуты и 15 секунд
P.S. Для получения мощности сигнала БПФ вообще не нужен (разве что нужно посчитать мощность в какой-то определённой полосе, а не во всей входной полосе сигнала)

Автор: hawk3500 31.5.2012, 16:00

Нужно получить именно спектр мощности в данном частотном диапозоне.
Т.е. получить спектр сигнала и построить график мощности по частоте.

Автор: borisbn 31.5.2012, 16:14

Цитата(hawk3500 @ 31.5.2012, 16:00

)

Нужно получить именно спектр мощности

после cufftExecZ2Z на выходе получается массив cufftDoubleComplex. Это - комплексный спектр. Чтобы получить спектр мощности делаешь:

Код

cufftDoubleComplex * spectr = cudaMalloc( ...
cufftDoubleReal * powerSpectr = cudaMalloc( ...
cufftExecZ2Z( plan , samples , spectr , CUFFT_FORWARD ); // собственно FFT
for ( int i = 0; i < fftLength; i++ ) {
    powerSpectr[ i ] = spectr[ i ].re * spectr[ i ].re + spectr[ i ].im * spectr[ i ].im;
}

Добавлено через 32 секунды
я надеюсь, этот документ - http://developer.download.nvidia.com/compute/DevZone/docs/html/CUDALibraries/doc/CUFFT_Library.pdf - у тебя есть ?

Автор: hawk3500 31.5.2012, 18:20

Всем спасибо.
Вопрос решил.
Но вот осталась одна не ясность.
Кодна я получаю своего рода хэндл при вызове функции cudaMalloc в одном потоке и затем пытаюсь его использовать в другом потоке ,то ничего не выходит.Т.е. мне приходится в потоке где происходит обработка выделять каждый раз память в GPU.
Подскажит епожалуйста кто нибудь с таким встречался?