通用自适应光学波前实时处理机的设计

• 作者: 刘超 叶玉堂 许冰 陈善球
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 自适应光学 实时处理 多核CPU 流水线处理
• 年，卷（期）: 2015,（12）
• 所属期刊栏目: 自适应光学
• 页码范围: 262-269
• 页数: 8页
• 分类号: O439|TH743
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL201542.1212001

摘要

为满足天文观测及激光通信等领域的1000单元级以下的自适应光学(AO)系统的高速实时处理的要求,提出一种单板上实现高速实时计算的通用化技术方案.采用多核CPU实时计算波前,结合高速图像采集卡,以满足系统高帧频的需求;计算机系统采用Xenomai实时操作系统及Linux操作系统,以满足AO系统低延迟的需求;实现了在单台计算机上集成实时处理与监控的紧凑型处理系统.采用向量指令优化及多核并行运算,在6核的计算平台上获取了峰值每秒510亿次浮点运算的计算能力,102 GB/s的通信带宽.仿真结果表明可以对1145个驱动器,949个子孔径的系统进行2000 Hz的处理,处理延迟低于240 μs;通过修改参数后,应用于光通信的137单元AO系统中,校正后斯特列尔比为0.61.结果表明该处理方案能满足1145单元以下AO系统2000 Hz实时处理的需要,并具有通用性.