管道中Lamb波两维FFT模式分析

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采。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方法可以有效的管道中传播的Lamb波模式进行定量分析。同时可以看出边缘激发的方法可以用于实现单一模式的激发。     

使用Winograd算法实现不规则长度DFT——在多载波调制系统（OFDM）中不规则长度FFT的一种实现方法

本文结合FFT在多载波调制系统（OFDM）中的应用，介绍了改进大素数Winograd FFT算法，并通过与传统Winograd FFT、DFT的性能比较，论述了本算法的研究意义；介绍了二维卷积算法Agarwal—Cooley、包括中国余数定理、小点数的Winograd卷积算法和克罗内克积；在介绍算法的同时穿插11点FFT的推导，先计算2点和5点Winograd卷积，之后得到10点卷积，最后得出11点FFT。     

合成孔径雷达参量对图象质量的影响

本文将物理光学散射理论运用于光滑二次曲面及其组合的三维完纯导体对电磁波的散射或反射系数的计算,导出了三维目标的SAR两维成象的解析模型。详细讨论了SAR两维系统处理方法,导出了两维矢量基直接FFT算法。并应用SAR图象处理,分析了SAR系统无限分辨力与有限力的概念,SAR距离及方位有限分辨力系统的频域表示为一等价的偏移窗口的二维滤波。分析了SAR中的斑点特性及降低斑点的方法,以及不同类型噪声对SAR象质的影响及有噪SAR图象的估计。给出了全部计算机结果。     

加密信号的频谱分析与快速算法

本文提出了等间隔加密信号的倾讲分析方法和计算加密信号的快速算法.与FFT界法比较,这种算法的计算效率提高一倍.     

GNSS接收机抗干扰电路的硬件实现

针对全相位FFT/FFT(apFFT/FFT)综合相差法硬件资源和功耗大的问题,基于FFT算法求解最大峰值谱线位置仅与各谱线峰值相对大小有关的特点,提出一种用于减少FFT电路面积的阈值判断移位方法.首先对apFFT/FFT综合相差法与修正Rife算法进行性能比较;然后利用阈值判断移位方法对apFFT/FFT综合相差法硬件实现中的FFT运算结构进行改进,称为改进apFFT/FFT算法,使FFT计算位宽减少1/2;最后将改进的apFFT/FFT综合相差法硬件结构应用到GNSS抗干扰模块的电路实现中,并利用FPGA进行抗干扰功能验证.结果表明,在基本不降低频率估计精度下,改进apFFT/FFT算法可以减少约50％的面积资源和功耗;在接近相同面积资源和功耗下,改进apFFT/FFT算法的频率估计精度约为修正Rife算法的2倍;GNSS抗干扰硬件模块具备良好的滤除干扰能力.     

一种改进的FFT算法

结合基 2 FFT算法、WFTA算法和 PFA算法各自的优点 ,提出了一种改进的FFT算法 .当 N =2 m 时 ,采用基 2 FFT和 WFTA算法相结合计算 FFT;当 N =2 m× N时 ,采用基 2 FFT、WFTA和 PFA算法相结合计算 FFT.该算法运算量少、结构简便且对基 2和非基 2长度的 DFT都适合     

使用Winograd算法实现不规则长度DFT——在多载波调制系统(OFDM)中不规则长度FIF的一种实现方法

本文结合FFT在多载波调制系统(OFDM)中的应用,介绍了改进大素数Winograd FFT算法,并通过与传统Winograd FFI、DFI的性能比较,论述了本算法的研究意义;介绍了二维卷积算法Agarwal-Cooley、包括中国余数定理、小点数的Winograd卷积算法和克罗内克积;在介绍算法的同时穿插11点FFI的推导,先计算2点和5点Winograd卷积,之后得到10点卷积,最后得出11点FFT.     

谐波分析高效算法的研究

从满足电能质量测量的实时性要求出发,尽量减少数据的计算量,研究开发了基于复序列的FFT算法;该算法与FFT比较,分析同样序列长度的电压、电流数据,使其FFT运算量减少了一半.因此该算法在电能质量在线监测系统中得到了很好的应用.     

基于全相位FFT三谱线校正的电网谐波与间谐波检测算法

电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法利用频谱峰值频点周围三根谱线信息构造频率偏移量修正公式,进而获得全相位FFT幅值和频率校正值,并利用全相位FFT的相位不变性直接获得信号相位.通过与FFT三谱线插值算法、全相位FFT双谱线校正算法和全相位FFT双谱线插值算法对比,结果表明该全相位算法具有更好的谐波和间谐波检测精度,并且抗白噪声能力更强.     

基于并行处理的FFT快速算法

FFT算法是频域图像处理中最重要的核心算法之一,是影响数字图像处理软件系统整体效率的关键。提出的一种适于SIMD计算模式的自然顺序二维FFT算法,利用Intel处理器提供的新指令对算法进行了改进。应用OpenMP对算法进行了多核环境下的优化,并设计了与之配套的滚动型缓冲区。实验结果表明,这种FFT算法在多核下的运行效率最高可达到目前广泛使用的FFT算法的4.5倍,这种算法对海量图像数据的处理优势尤为显著。     

交流电参数测量系统的智能检测及误差分析

针对普通电参数检测方法检测精度低、误差大的缺点,提出了一种同步采样法和基2 FFT算法.该法锁相环控制采样的定时和速率,利用DSP完成复序列FFT计算、电参数和各次谐波参数的计算,并且作了检测误差分析.计算结果表明,该方法能有效提高检测参数的精度.     

离散付里叶变换(DFT)的一种高效矩阵分解算法

本文提出了计算DFT的一种新算法——矩阵分解算法。其运算量比基-2FFT算法有较大减少,在计算机上的实现结果表明,该算法极有效,与目前通用的基-2FFT算法相比,运算时间减少近40％。     

快速傅立叶变换算法的比较分析

FFT算法通过分而治之的模式将长序列的DFT计算递归地分解为短序列的DFT计算,从而使计算量显著减少。快速傅立叶变换自诞生以来出现了多种算法,本文讨论了几种有代表性的FFT算法,并对这些算法的性能进行了比较。     

基于多核架构适用于LTE标准的FFT算法研究与实现

基于多核架构提出了一种适用于长期演进技术(LTE)下行链路128～2048/1536点快速傅里叶变换(FFT)计算的算法,并进行了仿真.利用多核结构将FFT算法进行并行划分,采用流水线并行和数据并行的结构,减少运行时间.同时将该算法基于一块使用TSMC 65nm工艺制成的多核芯片上实现,在750MHz的工作频率下,计算128～2048/1536点FFT的芯片实测功耗为282～366mW,能量效率为每点35.4～84.33nJ.与其他设计相比,运行速度最多能提高近6倍,计算大点数FFT时,能量效率可提高约20%.     

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1 980μm×2 060μm。     

混频信号数字检波方法在阵列侧向测井中的应用

阵列侧向测井已经成为目前电法测井领域研究的热点。准确、快速地提取出混频信号中每个频率点处的信号幅值是最终准确计算地层视电阻率的关键。数字相敏检波(DPSD)与快速傅里叶变换(FFT)是侧向仪器常用的两种数字检波方法。传统基-2 FFT采用雷德算法进行倒位序使得整体运行速度较慢,本文针对此问题进行了优化。测试结果表明：DPSD运算速度为传统基-2 FFT的7倍左右,改进算法的运算速度较原来提高了近1倍;精度方面,当待测信号与标准信号无相位差时,DPSD计算精度略高于FFT,但当相移增大时,DPSD误差显著增加,而FFT的计算误差则不受相位差影响。两种方法在阵列侧向仪器的应用实例表明：与DPSD相比,使用FFT所测得的电阻率曲线一致性更好,并且可测出视电阻率值高达45 000Ω·m的高阻地层,仪器测量精度更高,为准确识别油气层提供了更加可靠的资料。     

DFT(2~m)和DCT(2~m)的递归快速新算法

本文提出一种计算DCT(2~m)的递归快速新算法,该算法比Lee算法计算误差小,比Vettreli等人的FFCT算法的结构简单,同时具有和上述算法相同的计算复杂性。文中同时导出DFT和DCT之间的关系。基于DCT的快速新算法,DFT的递归快速新算法具有和FFCT和SR—FFT同样的计算复杂性,但具有更好的递归结构。     

基于FFT加窗插值算法的应用研究

快速傅里叶变换(FFT)算法被广泛应用于电力系统谐波检测,但频谱泄漏、栅栏效应一直是影响测量准确性的重要因素,为此提出了一种FFT加窗插值算法.通过加窗函数、插值修正函数,对FFT算法进行优化,并利用谐波分析的试验实例进行了验证,计算结果表明:加窗加插值FFT算法,可以提高谐波检测精度,达到测量要求,满足电力系统谐波检测需求.     

极低信噪比环境下的P码二维直接捕获改进算法

针对极低信噪比环境下GPS系统中超长精密测距码(P码)直接捕获的问题,传统的滑动相关法已无法满足P码直接快速捕获的要求,分析了现有常用FFT校频快速捕获技术性能以及FFT运算长度与信号输入信噪比的关系,指出了现有算法的不足,在此基础上提出一种在极低信噪比环境下的码捕获新方法--利用非对称FFT计算和视频积累相结合的 P码直接捕获改进算法,仿真结果表明,即使在-35 dB的极低信噪比情况下,算法也可快速实现P码的直接捕获,最后给出算法的FPGA实测结果,进一步验证了算法的可实现性及有效性.     

基于GPU的小尺寸FFT在实时图像复原中的优化

为满足跟踪识别系统对图像复原的实时性需求,在图形处理器(GPU)上进行高效实现小尺寸二维FFT的优化策略研究。首先对二维FFT算法进行分析,根据图形处理器的特点,提出基于图形处理器的并行执行模型。基于该模型,从算法的复杂度、跳转指令的数量、共享存储器的访问冲突以及共享存储器的访问延迟及图形处理器的利用效率这4个方面进行优化策略的研究,提出相应的优化方法。在图像复原的实验中,先对基于GPU的小尺寸FFT优化方法与基于CPU的MATLAB传统算法进行计算精度对比,然后基于4种不同尺寸的图像在相同的GPU平台上再与NVIDIA公司提供CUFFT函数库复原算法进行计算效率对比。研究结果表明:该优化方法提供的图像复原算法复原效果好,与MATLAB效果图比较人眼观察不出差异;在计算速率上,提出的优化方法能够在19.6 ms内复原1帧128×128灰度模糊图像,计算速度与直接采用CUFFT函数库算法相比提高约1.8倍。