Desmodulação para RF utilizando compressed sampling com GPUs

Abstract

Dadas as necessidades modernas de transmissão de dados, coloca-se a questão de implementar métodos de aquisição de dados que sejam mais flexíveis que as aplicações actuais, e que proporcionem desempenhos iguais ou superiores. Esta dissertação apresenta um desmodulador aleatório que permite realizar a aquisição de sinais amostrados a frequências sub-Nyquist, e um método de recuperação destes sinais utilizando Orthogonal Matching Pursuit(OMP). Uma implementação do algoritmo OMP utilizando a capacidade de processamento paralelo de um Graphical Processing Unit (GPU) é demonstrada e comparada com uma implementação padrão em CPU. Os resultados mostram que a implementação paralela em GPU apresenta melhorias significativas em termos de velocidade se comparada com a implementação em CPUs. Isto pode tornar a solução apelativa para o objectivo de recuperação de sinais em tempo real.

Given the modern requirements for data transmission and aquisition, there is a ever-present research for data aquisition methods that are more flexible than current solutions, and that can match or outperform their performance. This thesis presents a random demodulator that can acquire signals sampled at sub-Nyquist frequencies, and a method to recover the sinal using Orthogonal Matching Pursuit(OMP). An implementation of the OMP algorythm that uses the parallel processing power of a Graphical Processing Unit(GPU) is then demonstrated and benchmarked against a reference CPU implementation. The results suggest that a parallel implementation using GPUs presents significative improvements against the CPU one regarding the speed of data recovery. This solution shows that it is suitable to recover signals acquired using a random demodulator in real time.