[发明专利]基于GPU的人体微波回波模拟方法及系统

摘要

本发明提供了一种基于GPU的人体微波回波模拟方法及系统，其中方法包括：将仿真输入参数由中央处理单元CPU主机端的内存传送至图像处理单元GPU设备端的显存中；在CPU主机端设置运行在GPU设备端的并行计算网络参数；启动CPU主机端内预置的用于人体微波回波模拟的内核函数；内核函数根据并行计算网络参数以多线程的方式在GPU设备端的多个处理核中并行运行计算得出人体微波的模拟回波；GPU端将计算得出的人体微波的模拟回波回传至GPU主机端。本发明可以充分利用GPU可进行并行计算的特点，加速回波模拟过程，大大提高了人体微波扫描成像系统回波模拟的实时性。

主权项

1.一种基于GPU的人体微波回波模拟方法，其特征在于，包括：将仿真输入参数由中央处理单元CPU主机端的内存传送至图像处理单元GPU设备端的显存中；其中，所述仿真输入参数包括：人体扫描成像系统的扫描参数、天线相位中心位置参数以及人体模型分布式目标参数；在所述CPU主机端设置运行在所述GPU设备端的并行计算网络参数；启动所述CPU主机端内预置的用于人体微波回波模拟的内核函数；所述内核函数根据所述并行计算网络参数以多线程的方式在所述GPU设备端的多个处理核中并行运行计算得出人体微波的模拟回波；其中，所述内核函数根据所述并行计算网络参数以多线程的方式在所述GPU设备端的多个处理核中并行运行计算得出人体微波的模拟回波具体包括：根据当前GPU线程所在的线程块在所有线程块中所处的编号确定该线程块内所有线程共同使用的天线相位中心位置；根据当前GPU线程在其所属线程块中所处的编号确定当前GPU线程计算所用到的人体模型分布式目标散射点的位置坐标和散射系数大小；计算所述天线相位中心位置和所述人体模型分布式目标散射点之间的距离，并根据所述距离计算出从所述人体模型分布式目标散射点到所述天线相位中心位置的时延；确定所述人体分布式目标散射点到所述天线相位中心位置的时延在回波中所处的距离门单元位置；将所述距离门单元内的回波信号加上来自所述人体分布式目标散射点的多普勒相位得到所述天线相位中心收到的所述距离门单元的回波信号数据；返回所述根据当前GPU线程在其所属线程块中所处的编号确定当前GPU线程计算所用到的人体模型分布式目标散射点的位置坐标和散射系数大小的步骤，重复执行上述流程直到当前线程块内所有的线程均执行完毕，从而得到所述天线相位中心位置收到的所有距离门单元的回波信号数据；将所述回波信号数据与所述人体扫描成像系统的发射信号脉冲进行卷积计算，得到最终输出的采用该发射信号脉冲的回波信号数据；在所述GPU设备端执行的其它线程块内并行执行上述流程，最终得到对应所有天线相位中心位置的回波信号数据；所述GPU设备端将计算得出的人体微波的模拟回波回传至所述CPU主机端。