两维FFT和VD-DPT算法结合的LFM信号参数估计方法

针对低信噪比下长序列LFM信号参数估计方法存在运算量大,实时性差的问题,提出了基于两维傅里叶变换(FFT)和变时延离散多项式相位变换(VD-DPT)相结合的LFM信号参数估计方法。该方法首先将一维长序列信号进行分解并组合成两维数组;其次,利用VD-DPT算法对调频率参数进行初步估计,并以此为基础利用解线性调频变换(Dechirp)对两维数组进行最大值寻优处理。数值仿真表明:所提方法较传统DPT方法信噪比提高约2~3 dB,复乘运算量在调频率较大时,较Dechirp方法降低约1个数量级以上,具有明显的运算速度优势。该方法也可应用于高机动微弱目标的雷达检测系统。

基于FT-X DSP的二维FFT并行实现与优化研究

二维FFT是图像处理的典型算法,广泛应用于图像滤波、快速卷积、目标跟踪等领域.为满足高分辨率图像的实时处理需求,基于自主研制的FT-X众核DSP处理器,提出了一种二维FFT算法的多核并行实现方法.基于众核编程模型,通过多核任务部署、地址空间重映射等方式完成了任务初始化,实现了24核数据并行处理,加速比达到19.8倍.在此基础上,提出了基于DMA跨步传输的隐式转置方案,通过矩阵地址分配的方式,解决了大型矩阵跨步传输步长受限的问题.实验结果表明,在8 K×8 K的数据规模下,相对于直接转置和指令隐式转置分别节省了91%和65%的转置时间,同时识别并解决了某特殊情况下的多核负载不均衡的问题,将各核的用时差距从64%下降到了12%,整体用时下降了26%.

视觉算法加速中二维FFT的SoC设计

针对无人机自主着陆过程中的视觉算法加速问题,采用Zynq平台搭建图像处理系统,研究基于Xilinx的高级综合工具HLS设计二维傅里叶变换以及二维傅里叶反变换的新方法,并将封装生成的二维傅里叶变换IP核加入到图像处理系统中,完成摄像头捕捉图像到显示器实时显示处理后图像的过程。实验结果表明,采用软件硬化的方法相较于纯软件实现可以提升20倍的处理速度。

二维FFT在TMS320系列DSP中的实现

分析了二维FFT的快速算法 ,提出了在TMS32 0C6 70 1评估板上的高速实现方法 ,通过实验验证了该方法 。

基于FFT的大型平面阵列方向图的综合方法

针对大型平面二维阵列,提出了一种快速的综合方法。首先根据单元激励初值,应用二维离散傅里叶逆变换(invert fast Fourier transform,IFFT)得出阵列方向图,然后与期望方向图比较,得出新的方向图,再应用二维快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)反算出新的单元激励。如此反复,直到方向图满足设计要求。该算法直接对大型平面二维阵列进行优化而不是针对一维线阵或小型阵列,而且天线单元数大于5 000。最后两个6 400(80×80)单元阵列的仿真结果表明该方法实用、高效。

毫米波调频引信的优化二维FFT信号处理算法

针对毫米波调频引信对目标距离速度信息联合估计的问题,提出一种基于相对距离评价函数优化的二维快速傅里叶变换(FFT)信号处理算法。首先,通过分析二维FFT算法实际测距测速精度与FFT点数的关系,建立了优化数学模型,利用相对距离评价函数对数学模型求解,得到FFT点数最优解;然后,采样将差频信号数据转换成二维数据矩阵,分别对矩阵的行列进行相应FFT变换;最后,通过提取峰值点的坐标估计目标的距离速度信息。结果表明:该算法有效提高了传统二维FFT算法的测距测速精度,并且满足实时性要求,能够同时提取毫米波调频引信的目标距离速度信息。

一种改进的FMCW雷达线性调频序列波形

采用线性调频序列波形(chirp sequence waveform)的调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW)雷达在汽车防撞探测等领域得到了广泛应用.针对该体制雷达的多目标解多普勒模糊问题,本文对线性调频序列波形进行了改进,在所有偶数序号扫频周期前插入了延时.改进后的波形可分解为两个扫频重复频率相同的传统调频序列,一个由奇数序号的扫频周期构成,另一个由偶数序号的扫频周期构成.波形中的延时会使两个序列对应的差频信号组之间产生相位差,利用此相位差信息可以解多普勒模糊.仿真结果验证了改进波形及其信号处理方法的多目标环境适应性和抗噪性.

高频雷达中LFMCW信号的分析

高频雷达在现代战争和民用事业上发挥着越来越重要的作用 ,线性调频连续波 ( L FMCW)信号是高频雷达常采用的信号形式。就 L FMCW信号在高频雷达中的应用作了具体分析 ,并导出了其差频相位的具体表达式 ,它表现出了要检测的各量的物理意义 ,对检测的方法提供了理论依据。在此基础上 ,利用二维 FFT处理技术对目标回波信号的信息提取进行了仿真 。

基于消除刻槽的水泥路面新生裂缝识别方法

利用二维傅里叶变换(FFT)消除刻槽,并通过同态滤波增强裂缝对比度;采用自适应方向的LoG算法在空域中增强裂缝;使用Otsu法,对全局图像进行二值化处理,并利用方格法提取裂缝片段;在此基础上,使用曲线累加变向法计算目标光滑程度,实现"沥青拉丝"的剔除.试验表明,本文方法具有良好的识别效果.

用二维功率谱密度分析工程表面特征

工程表面的二维功率谱包含了丰富的有关表面特征的重要信息。本文阐述了二维快速付立叶变换（FFT）的基本原理，并用二维FFT和表面功率谱密度（APSD）的方法对磨削实验中的陶瓷加工表面进行了表面特性分析，介绍了从功率谱中提取信息的方法。

多通道SAR空时二维杂波模拟

多通道合成孔径雷达(SAR)空时自适应处理是抑制地面杂波的有效方法,而空时二维滤波器的权值求取离不开杂波协方差矩阵的估计.从多通道SAR回波模型出发,提出了一种基于二维FFT的多通道SAR原始数据频域模拟方法,并根据该方法模拟出的多通道数据,对空时二维协方差矩阵进行了估计.仿真结果显示,该方法在有效降低运算量的情况下,保持了数据的真实性,良好地反映了多通道SAR的空时二维杂波特性.

深空测控高精度频率估计技术研究

深空测控信号具有信噪比低、频率变化率大等特点,采用传统的锁相环闭环方式进行高精度频率测量存在低信噪比与高动态之间的矛盾。提出一种基于相位模型的开环频率估计方案,综合利用二维FFT分析、卡尔曼滤波及最小二乘拟合算法,通过事后处理实现深空测控信号的高精度频率测量。仿真结果表明,在考虑噪声和动态条件下,频率估计精度可达0.01Hz。在此基础上通过对实测数据的处理验证了该方案的可行性,为后续的工程实现提供了一种可借鉴的技术方法。

基于面域功率谱密度的金刚石车削相对振动辨识(英文)

在金刚石车削中,刀具与工件之间的相对振动会在加工表面上生成具有某种规律性的特征,并恶化表面质量.本文仿真了振动影响下的金刚石端面车削表面的成型,并研究了刀具与工件之间的相对振动对表面形貌的影响.传统的二维轮廓方法并不适用于整个表面特征的分析,只能采用径向、周向和进给螺旋方向的轮廓进行联合分析.采用由二维快速傅里叶变换推导得到的面域功率谱密度函数可以一次性描述加工表面的形貌,并依此形成了一种根据表面数据分析辨识刀具与工件之间相对振动的系统方法,拓展了面域方法在加工表面分析上的应用.最后,通过金刚石实际车削表面的分析验证了该方法的有效性.

基于瞬时相关频域检测的复合调制引信定距方法

为了实现混沌调相与线性调频复合调制无线电引信对不同散射特性的地面目标的精确定距功能,提出一种基于瞬时相关频域检测的复合调制引信定距方法。在时域瞬时相关处理之前,对本地预设混沌码与目标回波信号以码元宽度为采样周期进行同步采样;为减小目标回波幅值对定距方法的影响,以二维快速傅里叶变换(2D-FFT)提取目标的距离、速度信息,以相关窗位置、谐波包络主瓣位置、稳定的多普勒频率3个特征量作为定距依据,从频域角度进行精确定距。仿真结果表明:所提方法的判定结果只与目标信号信噪比有关,而与信号幅值具体大小无关;所提方法可在-28 dB的极低信噪比条件下实现复合调制引信对不同散射特性地面目标的精确定距功能。

调频连续波技术在气象雷达中的应用

文章提出了将调频连续波技术应用在气象探测雷达中以获得高探测性能和设备的高可靠性。首先介绍了系统的工作原理,采用收发分离的双天线同时收发连续波信号,对回波I/Q数据进行二维FFT处理并采用谱积累的方式提高系统的探测灵敏度,并且采用距离、强度和多普勒特性定标提高系统测量准确度。然后将研制雷达与传统雷达探测性能进行对比,结果表明连续波气象雷达的探测精细化程度相比脉冲雷达有较大的飞越,有效地弥补了传统探空设备的低时空密度的不足。

复杂条件二维重力场及重力张量场空间波数域正演方法

随着传感器技术的发展,重力场与重力张量场测量技术发展迅速,为实现地下密度分布精细反演提供了数据保障。正演是反演的基础,解决任意密度分布复杂地质体重力场与重力张量正演高效、高精度计算问题,是实现重力高效、精细反演、人机交互反演解释的关键。针对起伏地形和任意密度分布这种复杂条件下二维重力场及重力张量场高效高精度正演问题,这里提出了一种空间波数混合域正演算法,其关键环节包括:①结合新的矩形二度体组合模型波数域表达式和一维Gauss-FFT算法,提出了一种任意密度分布和起伏地形下重力场及重力张量高效、高精度正演算法;②采用新的二维正演算法,计算观测最高点和最低点之间多个不同高度水平网格重力场及重力张量,结合三次样条插值方法,实现了起伏地形上重力场及重力张量场高效、高精度正演。模型算例结果表明,新方法具有高效、高精度的显著特点。

基于调频中断连续波雷达的动目标检测方法

调频中断连续波雷达(FMICW)既能解决传统连续波雷达发射信号泄漏问题,又具有分辨率高和被截获概率低的优势,但其在对动目标的检测上存在难度。针对这一问题,文中对FMICW回波特性展开研究。建立中频回波信号模型,对差拍信号进行分析与推导,再利用二维快速傅里叶变换(FFT)技术提取动目标的速度与距离信息。最后通过MATLAB进行仿真,同时对二维FFT算法的复杂度作了分析。结果表明所提方法的有效性。

改进的毫米波SFCW雷达多目标检测算法

单频连续波雷达主要用于测速,不能用来测距。基于双频比相的多频连续波雷达兼容测速与测距,但无法分离速度相同的目标。针对以上问题,结合连续波频域测速原理和二维快速傅里叶算法,改进了毫米波步进频连续波(SFCW)雷达的多目标识别方法。仿真结果表明,该算法有效可行,不仅能有效识别多目标,且测速与测距精度有显著提高。

基于投影栅相位法的透明体表面微观形貌测量

投影栅线相位法通常用于宏观三维形貌的测量 ,本文提出将其应用于透明体微观形貌领域的测量 ,从而拓展了测量方法的测量领域。实际测量了准分子激光近视治疗仪加工的有机玻璃试样 ,给出了表面的微观形貌。系统的横向分辨率小于 1μm,纵向分辨率小于 0 .1μm。根据微观形貌计算了描述表面光洁度的参数 ,为计算激光束能量分布及治疗仪的校准提供了依据。

移相式轮廓测量法相移误差的计算机模拟校正

在移相式轮廓测量法 (PMP)中 ,提出了基于快速傅里叶变换 (FFT)的相移校正算法。利用计算机仿真技术发现 ,在移相式轮廓测量法的固定步长出现定值偏差时 ,在测量结果频域的光栅二倍频处出现峰值。据此提出定值相移误差的频域检测方法 。