一种高速2-D滑动FFT的设计实现

文章介绍了采用2-D快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法的滑动窗FFT的基本特性原理和硬件实现过程,完成了窗长256点、步长16点的2-D滑动窗FFT的专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)设计。传统FFT算法受序列完整性的制约,时滞较大,无法满足某些高实时性信号分析领域的处理速度要求。该文采用滑动FFT算法,克服了传统FFT对序列完整性的依赖,设计的滑动FFT处理器使用2-D FFT压缩新序列计算时间,以基16蝶形运算器为核心,采用系数复用和高基Booth方法优化系数编码技术压缩乘法器的数量,减少电路面积。所设计的2-D滑动FFT完成单次滑动窗长的计算时间比传统算法节约了16.1%,变换结果与MATLAB的运算结果相比,信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)大于130 dB。在TSMC 28 nm的工艺下,工作主频为600 MHz,面积为1980μm×2060μm。

CDMA系统中2-DRAKE接收机的性能研究

CDMA系统中,信号在无线信道中传输,由于多用户同时同频传输和多径衰落的存在,导致多址干扰(MAI)和符号间干扰(ISI),使系统接收机的性能下降。空时接收机(2-D RAKE)能够有效地抑制MAI和对抗多径衰落,这里介绍了几种接收机的工作特点,并对各种空时接收机进行了详细的分析和比较。

一种基于并行计算的快速FFT IP核设计

介绍了使用二维RAM和128个蝶形运算模块并行处理实现高速FFT(快速傅立叶变换)算法的突破性技术。该处理器可以支持最大32K的点复数FFT变换(实部和虚部各16位),转换时间为70μs,技术指标居国际先进水平。

实信号二维FFT的高效算法

针对实信号频谱的特点，对一维基２时域抽点ＦＦＴ算法做了改进．在此基础上，导出了一个实信号二维ＦＦＴ的高效算法，它可节省一半的存贮空间，计算量减少接近一半．

基于DSP的二维FFT及其在帘子布疵点检测中的应用

通过帘子布图像频谱及其特征值,判断帘子布是否含有疵点.在TMS320C54x Simulator环境中,采用二维FFT算法,针对帘子布正常纹理和疵点纹理对图像频谱带来的不同影响,找到一组特征值平均灰度P1、经向频率峰值P2、频率成分总和P8.当P1、P2、P8的值依次超出了1556-1700、550-640、2900-3040范围,帘子布存在疵点.实验结果表明采用该方法可以实现帘子布疵点的有效检测.

运用迭代FFT算法优化矩形平面稀疏阵列

介绍了一种基于迭代FFT算法的优化方法来实现矩形稀疏阵列的峰值旁瓣电平最优化的设计,给出了该方法的详细优化步骤。如果矩形平面阵列的阵元等间距分布,则阵列因子与阵元激励之间存在二维傅里叶变换关系,对随机初始化的阵元激励作迭代FFT循环,在一定的旁瓣约束条件下,便可以得到最优的阵元分布。仿真结果证明了该方法的快速性、有效性和稳健性。

管道中Lamb波两维FFT模式分析(英文)

利用两维FFT对管道中传播的Lamb波模式进行了分析 .两维FFT系统包括激光探针 ,数字示波器 ,移动平台 ,计算机等 .由激光探针实现空间采样 ,由数字示波器实现时间采样 .借助于本系统 ,我们从实验上分析了铝管中传播的Lamb波模式 .实验结果与理论计算比较可以看出 ,两维FFT方法可以有效的对管道中传播的Lamb波模式进行定量分析 .

基于FFT的薄膜厚度干涉测量新方法

在研究二维FFT法进行干涉测试基本原理的基础上,提出一种基于二维FFT的薄膜厚度测量新方法。利用搭建的泰曼-格林型干涉系统,用CCD接收、采集卡采集,可获得被测膜层的干涉条纹图像。编制算法处理软件,可实现对干涉条纹图中薄膜边缘识别、区域延拓、滤波、波面统一等的处理,从而获得带有薄膜信息的面形分布,实现对薄膜样片厚度的自动化测量。研究结果表明:所测薄膜厚度的峰谷值为0.256λ,均方根值为0.068λ,说明采用基于FFT的薄膜厚度干涉测量新方法测量薄膜厚度具有较高的精度。

高性能二维FFT信号处理器

文中给出了一种利用ＴＭＳ３２０Ｃ４０实现二维ＦＦＴ的高速信号处理器。介绍了矢量基二维ＦＦＴ算法在设计时的应用，讨论了信号处理器的设计并给出了利用ＴＭＳ３２０Ｃ４０仿真器完成的软件仿真测试结果。

干涉条纹图像处理的相位解包新方法

干涉图的处理是光干涉计量中的关键技术。采用泰曼-格林型干涉系统,建立被测物与干涉相位之间的数学模型,通过MATLAB软件,实现对被测参数的自动化测量。基于二维快速傅里叶方法的基本原理,提出一种新的相位解包算法——菱形种子算法,通过识别1个种子点,然后依次向相邻4点扩展,再把这4个点作为第二批种子点,依次向各自的4点邻域扩展,以菱形轨迹遍历所有的有效信息点,以到达整幅图像相位解包的目的。采用该算法测量薄膜样片的厚度,测试结果与ZYGO测试结果比较,PV误差为0.036 4λ,RMS最大误差为0.003λ,证明该算法虽然处理的是单幅干涉图,但可以得到高精度的相位分布。

椪柑果实病虫害的傅里叶频谱重分形图像识别

为探讨植物病虫害互不交叉、重叠的数字典型特征值来进行病虫害计算机识别,研究了椪柑病虫害为害状图像傅里叶变换幅度谱的多重分形特征。首先,用改进型分水岭算法检测病虫害为害状边缘,并对其进行区域合并,形成病虫害为害状边界。其次,对病虫害果进行二维离散傅里叶变换,依据病虫害为害状边界进行图像标记,提取标记区域内的傅里叶变换幅度谱图。最后,对傅里叶变换幅度谱图进行多重分形分析及多重分形谱的二次拟合,将拟合抛物线段的高度、宽度和质心坐标作为病虫害特征值,并以此为输入变量,建立BP神经网络椪柑病虫害识别模型来进行病虫害识别,椪柑蓟马、花潜金龟子、吸果夜蛾、侧多食跗线螨、椪柑炭疽病5类病虫害30组测试样本中吸果夜蛾识别正确率最高96.67%,侧多食跗线螨识别正确率最低86.67%,平均正确识别率为92.67%。试验结果表明:傅里叶变换幅度谱图的多重分形谱高度、宽度和质心坐标较精确地刻画了病虫害为害状这类复杂生物体的特征,该方法可进行椪柑病虫害自动识别,并可推广到其他植物的病虫害机器识别中。

用二维傅里叶变换识别兰姆波模式的研究

本文用二维傅里叶变换信号处理进行了兰姆波模式分析。通过理论计算与实验结果的比较表明 ,二维傅里叶变换技术能有效地分析识别兰姆波模式。实验中 ,采用直探头与可变角探头作为超声波换能器做了接收宽带兰姆波信号的对比。

干涉图空域延拓技术研究

现代干涉测试的核心是用合理的算法处理干涉图而获得所需的面形及参数。用二维FFT方法处理干涉图时,由于FFT算法只能处理数字化的离散数据,且要求数据分布区域必须是矩形区域,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。在研究二维FFT法进行干涉测试基本原理的基础上,提出了一种干涉图空域迭代延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行空域延拓,取得了满意的延拓效果。结果表明,该方法具有较高的处理精度,为波面相位复原奠定了基础。

板材厚度变化对Lamb波透射系数的影响

对Lamb波与厚度变化的板材之间的相互作用进行了分析。针对S0模式Lamb波入射情况,利用混合边界元模型计算了台阶状散射体的透射系数与厚度变化的关系,并进行了实验验证。结果表明S0模式的透射系数能够很好的反映板材的厚度变化,从而为该类材料的定量无损检测提供一定的理论支撑,在实际工业中具有重要的应用意义。

三维粗糙表面的谱矩特征

提出了分数阶次谱矩的概念,并对三维表面粗糙度的纹理方向性进行了详细研究.通过对几种典型的精密机械加工试件的实验分析,结果表明,用二阶表面谱矩中的分数阶次矩,可以更合理、准确和定量地反映不同加工表面的纹理类型及方向性.

干涉图的预处理技术研究

提出了一种干涉图预处理的新方法。该方法利用数学形态学的方法对干涉图进行有效区域的边缘提取,利用二维快速傅里叶变换迭代法对干涉图进行区域延拓,并采用非加权离散余弦变换最小二乘算法对干涉图进行波面统一,最终恢复出被测物体的表面面形,为后续结果分析奠定了基础。对一个实际SiO2薄膜样片进行了干涉图的预处理。结果表明,通过该算法得到的干涉图预处理结果,与Zygo干涉仪的分析测试结果基本一致。

NB-IoT物理层随机接入分析与接收端检测算法

NB-IoT是一种新兴的蜂窝技术,能更好地为大连接、低功耗、低吞吐量、低设备成本、高延迟容忍度类型应用提供覆盖。较LTE系统而言,NB-IoT系统中的随机接入信道NPRACH进行了重新设计。通过与LTE系统进行对比,对NB-IoT系统中NPRACH的结构设计进行了详细分析,并提出了一种基于2-D FFT的NPRACH接收端检测算法。通过MATLAB进行仿真分析,得出在不同的覆盖等级下,该算法检测NPRACH Preamble漏检概率MDP低于0.05%,误检概率FAP低于0.1%,均满足标准规定的1%MDP和0.1%FAP指标,且到达时间估计错误ToA Error在-2.5~2.5μs范围内的概率高于95%。

基于FPGA的盲图像复原算法

为提高盲图像复原的处理速度,以Xilinx公司的Virtex-4 LX80 FPGA芯片为平台,使用Verilog硬件描述语言,在合理利用硬件资源的条件下,实现了SeDDaRA盲图像复原算法。该算法结构简单、易于实现,能提高处理速度,较好的解决资源、速度与功耗三者之间的矛盾,具有较好的可扩展性。

调频连续波毫米波雷达信号处理软件分析

雷达在其发展前期,连续波雷达由于收发隔离等问题不易解决,应用受限制。但是随着技术的发展,这些问题得到改善,连续波雷达越来越受到人们的关注。文章针对现有调频连续波雷达平台,通过分析研究雷达平台,介绍信号处理软件的设计思路与系统结构,设计与开发了信号处理软件。在此基础上,对雷达功能设计实现进行分析,对软件各模式功能进行实验测试,验证了其功能实现及测量精度,并进一步研究调频连续波雷达毫米波雷达用于导弹近程制导的可行性,介绍了调频连续波毫米波雷达的性能,指出其用于末端制导的缺陷并给出改善方法。