多核環(huán)境并行傅里葉變換算法的研究.pdf

1、傅里葉變換是基于熱傳導(dǎo)問題而提出來的。傅里葉變換可以把信號從時域變換到頻域，而傅里葉逆變換把信號從頻域變換到時域。這樣，對于某些時域內(nèi)其特征不是很明顯的信號，經(jīng)過傅里葉變換后就可以在頻域內(nèi)研究該信號了。串行傅里葉變換有DFT與FFT，DFT是離散傅里葉變換，它是最初的變換算法，在信號處理領(lǐng)域仍然發(fā)揮著積極作用；FFT是快速傅里葉變換，它是DFT的快速算法，F(xiàn)FT算法采用蝶式運算，同時對旋轉(zhuǎn)因子進行遞推計算，所以FFT算法的運算速度要比D

2、FT提高了很多，因而，它的應(yīng)用會更廣泛。
　　 信息社會在高速發(fā)展，計算機的處理速度已經(jīng)不能很好滿足當(dāng)前信息量的增長速度了，F(xiàn)FT已經(jīng)不能從本質(zhì)上來加快變換速度。本文從數(shù)學(xué)的角度闡述了傅里葉變換的表達形式，同時，重點描述了傅里葉變換的物理意義：介紹了目前國內(nèi)外傅里葉變換的現(xiàn)狀及各種并行計算機的體系結(jié)構(gòu)與模型，同時也描述了并行計算的程序設(shè)計環(huán)境；給出了兩種并行傅里葉變換算法。
　　 第一種多核下并行傅里葉變換利用了因特爾提

3、供的并行程序設(shè)計工具，在這一算法中，通過尋找程序運行的瓶頸來分析程序的并行性，還應(yīng)用其線程構(gòu)建模塊來對程序進行改造，最終使程序并行運行，使其得到較快的運行。其并行化是基于硬線程之間的“偷取”；另一種多核并行傅里葉變換算法是基于分片的多級存儲結(jié)構(gòu)的。這個算法的提出，主要是針對現(xiàn)有多核結(jié)構(gòu)上快速傅里葉變換(FFT)并行算法沒有利用多級緩存和線程級并行等多核特性問題，通過運用多核多級存儲特性合理劃分?jǐn)?shù)據(jù)，采取子序列FFT計算和多線程并行逐對計