二维离散傅里叶变换DFT(2~n;2)的快速新算法

本文提出一种计算二维离散傅里叶变换DFT(2~n;2)的快速新算法,这种算法所需的非平凡实数乘法和加法次数是现有相应算法中最少的,而且这种算法仅使用实数乘法,在实数据输入情况下有更好的适应性,能在不改变算法实现结构条件下减少一半乘法次数。

二维快速傅里叶变换在众核处理器上的实现

本文研究了开放式平铺结构的众核片上系统（ Open Tiled Manycore System-on-Chip,简称OPTIMSOC）上的一款众核处理器，在该处理器上实现了二维快速傅里叶变换（two dimensional Fast Fourier transform,简称2DFFTo实验结果表明，相较于单核处理器，众核处理器有较明显的加速效果。

高分辨图像二维FFT正/反变换实时处理方法及硬件实现

高精度密集型数值计算和大规模数据缓存,是高分辨率图像二维FFT(快速傅里叶变换)实时实现中的主要难点。利用实信号傅里叶变换的周期对称性和频域数据的共轭对称性,提出了一种高效且易于硬件实现的二维FFT正/反变换的实时处理方法,将实值图像二维FFT中的一维FFT计算和存储需求缩减了近一半。在以4片TS201为计算核心的DSP处理平台上,使用该方法实现了二维FFT正/反变换和图像频域滤波。实验表明,无须片外存储,单片TS201可处理最大512×512像素的图像;该尺寸图像的正/反变换总处理时间为49.6 ms,采用4片并行模式处理帧频高于80 fps。实时处理方法高效可行,可满足工程中的实时性要求。

电大尺寸导带二维散射的快速矩量法解

用矩量法 (MOM)、预条件共轭梯度法 (PCG)和快速傅里叶变换 (FFT)的混合技术分析了电大尺寸导带的二维散射问题 .该方法以等效电流作为未知函数建立积分方程或积微分方程 ,然后通过矩量法获得一个线性方程组 .用预条件共轭梯度法与快速傅里叶变换的结合算法(PCGFFT)来求解这个线性方程组 ,其中采用了T .Chan优化循环预条件器 .该混合技术降低了对计算机内存的需求 ,加快了算法的迭代速度 ,且增强了算法的收敛性 .

一种基于矢量基2×2的二维FFT高效结构

提出了一种基于时间抽取原位计算的高效并行的二维矢量基2×2快速傅里叶变换的硬件实现结构.该算法结构将N×N点数据分解为4个独立存储的部分来实现矢量基2×2蝶形计算单元4个操作数的并行访问,仅用一个二维分裂基蝶形运算单元对这4块数据进行二维矢量基快速傅里叶变换,利用无冲突访问方法完成对存储器的并行访问.推导出了该算法硬件实现结构下的各存储器数据地址存取公式和旋转因子的产生方法,并利用CORDIC算法实现旋转因子的产生来减少存储器的使用.该算法对N×N点数据进行二维离散傅里叶变换处理的时间仅为(N2/2)(lb N-1)个时钟周期,与以往算法计算时间的比较结果表明了该设计的有效性.

葡萄干的傅里叶变换红外光谱鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二维相关红外光谱(2D-IR)对不同种类葡萄干进行鉴别研究。结果显示5个种类的原始光谱图整体相似,光谱主要由糖类峰构成;二维相关红外光谱结果显示在960~1100 cm-1范围内不同种类葡萄干自动峰数目及强度存在显著差异。结果表明,FTIR结合2D-IR能够有效鉴别不同种类葡萄干。

二维快速傅里叶变换干涉图相位提取误差分析

基于ZYGO干涉仪实测干涉图,利用二维快速傅里叶变换(FFT)法进行相位提取,并与相移干涉相位测量结果进行比对,对影响FFT法相位提取精度的边缘误差、窗函数、滤波器设计、干涉图延拓以及载波条纹数等因素进行了综合分析。结果表明直接二维FFT法干涉图边缘0.05R环形区域的相位提取误差最大,且决定了全局误差的大小。窗函数对边缘误差改善不明显,优化滤波器设计对边缘误差有一定改善。干涉图延拓能有效减小边缘误差,对于连续光学面检测而言是提高二维FFT法相位提取精度的最佳方法。干涉图载波频率为干涉图空间分辨率的1/13～1/3时均能得到较准确的测量结果,相位提取误差峰谷值(PV)可优于λ/20;载波频率越高,细节分辨能力越强。

基于FPGA的二维FFT算法在LFMCW雷达信号处理中的应用

线性调频连续波(LFMCW)检测运动目标存在一定难度,利用二维FFT处理技术对目标回波信号相位信息进行提取,可有效抑制固定杂波,实现对运动目标的检测。介绍了线性调频连续波(LFMCW)雷达信号进行多普勒处理的原理以及利用单片FPGA实现多普勒测速雷达信号处理的过程,详细说明了数据的缓存、实数序列FFT的快速算法以及希尔伯特变换等步骤的FPGA实现,最后测试结果表明二维FFT算法能很好的提取出目标的距离和速度。

深空测控通信载波信号二维FFT捕获技术

针对深空测控通信系统中,地面站接收信号的信噪比低、频率动态大,载波信号捕获难度较大的问题,提出一种基于频率和频率变化率进行二维FFT(快速傅里叶变换)搜索的深空载波信号捕获技术,同时结合工程应用提出一种基于时分复用结构的实现方法,并进行仿真。仿真结果表明,该捕获技术在低信噪比和高动态适应能力方面具有优异的性能,能够在载噪比为16dBHz时,完成对频率变化率为800Hz/s的信号快速捕获,其技术成果可应用于我国深空测控通信系统。

二维红外相关光谱在两面针与单面针鉴别中的应用

利用傅里叶变换红外光谱法及二维红外相关光谱法对两面针与单面针进行研究,探讨其一维、二维红外光谱特征及其差异,为快速鉴定两面针样品提供依据。两面针与单面针均为芸香科花椒属木本植物,均可入药,2者外形极为相似,药材市场常用靡价的单面针制成饮片冒充两面针。本实验结果表明:两面针与单面针的一维红外光谱差别甚小,但通过二阶导数光谱结合二维傅里叶红外光谱的方法可以将2者完全区分开采。本方法快速、廉价、有效,对两面针的鉴别提供一种新的方法和技术。

基于快速傅里叶变换技术的二维来波到达角估计算法研究

针对一种基于平面阵列天线的二维来波到达角估计算法进行研究,首先建立了矩形平面阵列天线的信号模型,并以此信号模型为基础推导了基于波束形成器技术的二维来波到达角估计公式,利用本文推导的功率谱估计公式与二维离散傅里叶变换公式这两者在表达式形式上的相似性,提出了使用二维快速傅里叶变换(FFT)完成矩阵相乘运算的方法,大大降低了信号处理过程中的计算量,最后的试验仿真结果表明:该算法具有较好的角度估计精度。

一种高精度的大点数二维FFT处理器设计

基于传统的频域抽取快速傅里叶变换(FFT)算法以及二维FFT算法,设计了一种高精度的大点数FFT处理器。该处理单元采用一个状态机控制整个运算流程,针对小点数情况的一维FFT算法和大点数情况的二维FFT算法,该处理器都可以智能地选择合适的处理流程和缓存管理,自动地完成整个FFT运算而无需软件介入。在支持大点数的二维FFT算法的基础上,该设计还通过对旋转因子计算过程的优化,以提高在大点数情况下的精度表现,在4M长度的输入序列时可以获得130 d B以上的信噪比。

不同产地核桃的二维相关红外光谱鉴别研究

利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)结合二维相关红外光谱(2D-IR)对不同产地核桃进行鉴别研究。结果显示4个产地核桃的原始光谱图整体相似,主要由油脂、蛋白质及碳水化合物特征峰组成;二维相关红外光谱结果显示:在1 450~1 780cm^(-1)范围内不同产地核桃自动峰和交叉峰的数目及强度存在显著差异。结果表明,FTIR结合2D-IR可以简单快速鉴别不同产地核桃,有望发展为一种简单、快速鉴别不同产地核桃的方法。

基于FPGA的32位多并行2DFFT处理器的设计

在分析研究FPGA的可并行运算性质及快速高效地进行二维快速傅里叶变换的计算过程的基础上,实现了FPGA支持的32位多并行2DFFT处理器的设计与仿真研究.设计利用Quartus II 13.0进行分析、布线与综合,利用Modelsim SE仿真平台进行仿真测试,并将结果与MATLAB计算结果进行对比验证.结果表明:该处理器充分利用FPGA的并行性和处理能力,解决了普通2DFFT处理器的计算缓慢问题,同时具有运算速度快,结构简易且可重构性能佳等特点.

6种牛肝菌的二维相关红外光谱的分析与鉴别

运用傅里叶变换红外光谱、二维相关谱对6种牛肝菌进行了分析鉴别。结果显示:6种牛肝菌的原始光谱总体特征相似。对样品1680~1300 cm-1进行二维相关红外光谱分析,发现不同牛肝菌的同步谱中自动峰和交叉峰的强度、位置显著不同。结果表明,可以通过傅里叶红外光谱结合二维相关红外光谱实现不同牛肝菌的鉴别。该方法对于分类鉴别蘑菇是一种快速、准确、有效的方法。

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。

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.

数字图像频域变换的一种软件实现

对DIP中的二维快速傅里叶正变换提供C的程序实现 .利用 2DDFT变换核的可分离性和共轭对称性 ,将 2DFFT按

基于OFDM的太赫兹通感一体化波形设计与性能分析

针对当前正交频分复用(OFDM)通信系统,开展了基于二维快速傅里叶变换(2D-FFT)的一体化波形研究。探究了太赫兹OFDM波形感知特性,通过理论和仿真计算相结合,分析不同频率和带宽下波形参数设计的影响,以指导太赫兹OFDM通信感知一体化(ISAC)系统设计。理论和仿真计算分析表明,太赫兹OFDM通信感知一体化系统具有多目标感知能力,太赫兹大带宽特性使其感知距离分辨力高达厘米级,速度分辨力可达分米每秒级,且低感知信噪比情况下仍能解析出目标的位置与速度信息,证明了OFDM通信感知一体化波形能够支撑太赫兹窄波束移动通信。

基于样本匹配的干涉图延拓技术研究

用二维快速傅里叶变换(2D FFT)方法处理干涉图时,由于该算法只能处理数字化的离散数据,且要求采样的数据序列长度必须是2的n次方,则数据分布区域必须是矩形区域,而一般干涉图的数据范围是圆形域,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。提出了一种基于样本匹配的干涉图延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行了空域延拓,取得了满意的结果。结果表明,该原理方法具有较高的处理精度,为波面相位复原奠定了基础。