基于可编程电路的射电望远镜互相关计算加速设计

来源：计算机应用与软件杂志2025年第6期北京时间：

作者：姜宇威, 祝永新

摘要：在建的世界最大平方公里阵列望远镜采用射电干涉测量法对天文数据进行增强。随着天线阵列节点规模增大，干涉极端复杂度呈平方级的增长。阵列部署在偏远的山区和沙漠中，现有的基于纯软件的处理方法难以满足能效的限制。针对该问题，提出基于现场可编程门阵列的高效互相关计算加速方法。提出一种分级结构，在处理量化后数据上可以达到多级并行；提出一种在时间窗口维度进行多通道分割的结构化优化方法；提出一种基于流式传输结构的数据存储量化优化方法。测试结果表明，提出的互相关计算加速方法达到了42.76 GFLOPS的高吞吐率和7.07 GOP/S/W的高能耗比。

关键词：FPGA, 互相关计算, 并行加速, 高层次综合, 结构优化