第二种方法使用 FPGA 技术——现场可编程门阵列。 这是一个强大的解决方案,但它的成本和复杂性要高得多。大型 FPGA 价格昂贵,并且创建自定义固件需要数字化仪的 FDK、FPGA 供应商提供的工具以及专门的硬件编程工程技能。创建固件并不适合所有人,即使是经验丰富的开发人员也会陷入漫长的开发周期。此外,该解决方案受到实际位于数字化仪上的 FPGA 的限制。例如,如果可用的块 RAM 已用完,则无能为力。
激光雷达数字化仪到 GPU
第三种方法是SCAPP。它由虹科 Spectrum创建,是一种新方法。SCAPP使用基于 Nvidia 的 CUDA 标准的标准现成 GPU(图形处理器单元)。GPU 直接与数字化仪连接,无需 CPU 交互。这开启了GPU用于信号处理的巨大并行核心架构,拥有数百甚至数千个处理核心、数GB的内存和高达12 Tera-FLOP的计算速度。CUDA 卡的结构非常适合分析,因为它专为并行数据处理而设计。这使其成为数据转换、数字滤波、平均、基线抑制、FFT 窗口函数甚至 FFT 本身等任务的理想选择,因为它们很容易并行处理。例如,具有 1k 内核和 3.0 Tera-FLOP 计算速度的小型 GPU 已经能够在 FFT 块大小为 512k 的两个通道上以每秒 500 兆样本的速度进行连续数据转换、多路复用、窗口化、FFT 和平均,并且它 可以运行几个小时。
将 SCAPP 方法与基于 FPGA 的解决方案进行比较,揭示了总体拥有成本的巨大节省。所需要的只是匹配的 CUDA GPU 和软件开发工具包。但是,最大的成本节省是项目开发时间。用户无需花费数周时间试图了解供应商的 FDK、FPGA 固件的结构、FPGA 设计套件和仿真工具,而是可以立即开始使用以易于理解的 C 代码编写的示例并使用通用设计工具。