二维级联流水结构大点数FFT运算器实现研究

大点数快速傅里叶变换(FFT)运算在雷达、通信信号侦察中有广泛应用,其基于现场可编程门阵列(FPGA)的实现方法有重要的研究价值。推导出点数为N的大点数FFT运算分解为2级小点数FFT运算级联的运算公式,在此基础上给出其实现步骤,从流水线结构设计、基本运算单元以及地址生成等方面详细介绍一维列(行)变换的工程实现方法,并给出列、行变换之间所乘旋转因子的压缩算法。工程实际应用表明,该大点数FFT运算器具有变换速度快、调试方便及可在单片FPGA实现的优点。

星载海洋雷达高度计中基于FPGA的FFT运算模块的实现及性能分析

FFT运算是星载海洋雷达高度计实时跟踪处理的重要步骤,现代高分辨率雷达高度计要求处理速度更高,这时如果采用软件来进行FFT运算会导致处理时间过长。考虑到上星的需要,提出了一种采用FPGA技术来硬件实现高度计的FFT运算方法,理论和实验结果证明,采用此技术完全能满足高度计有关精度和处理速度的要求,解决了高分辨率星载雷达高度计控制中的一项关键的技术问题。

一种高性能的基-4FFT蝶形运算单元

基于TSMC(台湾集成电路制造公司)0.18μm CMOS工艺库,设计了一种高性能的基-4FFT(快速傅里叶变换)蝶形运算单元,并对结构进行了研究和改进。结合流水线技术和并行结构的特点,利用循环序列进行时序控制,对IEEE754单精度浮点数构成的复数进行处理。相对于传统的基-4FFT蝶形运算单元可以节省75%的乘法器逻辑资源和72.7%的加法器逻辑资源。逻辑综合与版图综合后的报告显示核面积为1.12mm2。仿真结果表明,系统能够稳定工作在200MHz时钟下,且输出数据精度较高。本设计的速度、精度及面积均达到了设计指标。

基于OFDM技术FFT的FPGA研究

本文对快速傅立叶变换,基本运算单元,蝶形运算的位数,8k点FFT实现,FFT模块实现IFFT等几方面阐述了基于OFDM技术的FFT的设计思路,给出了FFT实现的总体框架,并对存储器的控制,运算模块,FFT的地址,旋转因子,数据的锁存进行了硬件的设计,通过Matlab工具箱中的FFT函数进行了仿真.

基于FFT的双向电能计量算法及仿真研究

双向电能计量要求在满足传统意义的负荷侧接入电网并就近给负荷供电的条件下,能够准确地计量电能并解决大量分布式发电接入电网时产生的谐波污染、电能流向等问题。通过对双向电能计量基本原理的研究,利用四象限功率测量原理,判别电流的流动方向。对基于FFT的双向电能计量算法进行分析,总结变换序列的物理意义,并进行仿真验证。研究表明:采用变换序列前半部分功率计算公式可以明显减少计算量,并能够通过其具体的物理含义判断功率的运行状态,实现了单独计量基波与谐波电能。

一种低信噪比下LFM信号参数快速估计算法

为了对线性调频(LFM)信号参数进行快速、准确的估计,提出了一种新算法.该算法根据LFM信号当能量一定时在相同时宽范围内频谱幅度平方与调频斜率成反比的特点,通过对若干组快速傅里叶变换(FFT)结果进行模值选大,同时给出了起始频率和调频斜率的估计.仿真结果表明,通过合理设置算法参数,算法可以用于信噪比低至-38 dB的LFM信号的参数估计.

一种新型TD-SCDMA帧结构参数设计方法

提出一种新型的基于正交频分复用(OFDM)技术的TD-SCDMA系统帧结构参数设计方法,其既能与已有3G系统共存,又具有更高的系统容量和频谱利用率。

STAP处理中的一种高效的域变换方法

在分析STAP处理算法中数据域变换阶段运算特点的基础上,针对STAP域变换单次处理点数小、重复次数多的特点,从均衡多处理节点任务、提升单节点处理性能的角度出发,给出了一种高效的域变换方法,降低运算量,减小运算延时,提高处理实时性。

杂波谱中心Doppler频率和谱宽的快速估计算法

为了能有效地抑制机载下视雷达的地杂波 ,需要对这类杂波的中心 Doppler频率和谱宽进行精确地估计。基于快速傅里叶变换 (FFT)运算和质量中心的概念 ,提出一种快速的高性能估计算法 ,称为质量中心法。该算法直接在频域上对杂波谱参数进行估计 ,具有算法简单 ,易于实现的优点。为了对比它与传统的熵谱估计法以及相关函数法之间的性能 ,给出仿真计算实例。结果表明 ,质量中心法的运算量远小于熵谱估计法 ,但是二者的性能却相差不多 ,尤其是对谱中心的估计。与同样具有小运算量的相关函数法相比 ,在谱宽估计性能上 ,质量中心法更具优势。由于采用短数据即可得到良好的估计性能 。

UWB CHIRP信号的多径时延频域提取方法

线性调频(Chirp)脉冲具有高处理增益、低功耗、抗多径干扰、抗多普勒频移等优点。提出了一种基于Chirp信号的多径信号分辨和时延估计技术,该算法把时域信号转换到频域处理,有效地避免了时域自相关后sinc函数的旁瓣所带来的影响。该算法具有与对Chirp信号做自相关处理相同的精度,但却具有更简单的实现结构。该算法可运用于移动定位系统。