[发明专利]一种基于GPU及张量的数据采样及解码方法

权利要求书

1.一种基于GPU及张量的数据采样及解码方法，其特征在于，具体操作步骤如下：

步骤1：在数据采集发送端，对三维数据进行管式采样后，通过无线传输发送至数据接收处理端；

步骤2：在数据接收处理端，CPU将接收到的三维输入数据DATA1传输至GPU；

步骤3：GPU对三维输入数据DATA1进行张量傅里叶变换，变换沿着DATA1的第三维进行，对于三个维度分别为m、n、k的数据，在GPU上并行进行m×n个长度为k的矢量傅里叶变换，最后GPU上得到张量傅里叶变换后的复数数据DATA2，其三个维度仍然为m、n、k；

步骤4：GPU对复数数据DATA2的所有正向切片进行复数矩阵补全，DATA2共有k个大小为m×n的正向切片，每个正向切片即为m×n的复数矩阵，对此k个正向切片的复数矩阵补全在GPU上并行进行，最后得到复数数据DATA3，其三个维度仍然为m、n、k；

步骤5：GPU对复数数据DATA3进行张量傅里叶逆变换，变换沿着DATA3的第三维进行，在GPU上并行进行m×n个长度为k的矢量傅里叶逆变换，最后GPU上得到张量傅里叶逆变换后的实数数据DATA4，其三个维度仍然为m、n、k；

步骤6：GPU将输出数据DATA4传输至CPU。

2.根据权利要求1所述的基于GPU及张量的数据采样及解码方法，其特征在于，所述步骤1具体包括如下步骤：

步骤1.1：按照给定的采样掩码mask对三维数据进行管式采样，对于三个维度分别为m、n、k的数据D，共有m×n个长度为k的管，其中第一个管为(D[1,1,1],D[1,1,2],…D[1,1,k])而第m×n个管为(D[m,n,1],D[m,n,2],…D[m,n,k])，mask大小为m×n的矩阵，其元素为mask[1,1]～mask[m,n]，当mask[i,j]为1时三维数据的第i×j个管保留，当mask[i,j]为0时三维数据的第i×j个管被直接丢弃；

步骤1.2：将此采样后的数据通过无线传输至数据接收处理端。

3.根据权利要求1所述的基于GPU及张量的数据采样及解码方法，其特征在于，所述步骤4具体包括如下步骤：

步骤4.1：生成k个m×n的矩阵并使用采样掩码mask对它们进行初始化；

步骤4.2：在GPU上并行进行k个正向切片的复数矩阵补全，采用交替最小化方法进行矩阵补全，通过迭代P次求得一对矩阵使它们的乘积接近原矩阵，对第l个正向切片，迭代P次后得到及

步骤4.3：对每个正向切片的和做矩阵点乘，计算共k个正向切片的k个矩阵点乘在GPU上并行进行，得到的C^l矩阵即为DATA3的第l个正向切片。