高性能在线B样条插值器的设计与FPGA实现

插值在信号处理领域有着广泛的应用,人们提出了各种插值算法。B样条插值是一种插值性能很好的算法,而且存在高效实现算法,易于硬件实现。文中对3次B样条插值进行了详细分析,研究了3步滤波的插值算法。通过对3次B样条插值和3次样条插值仿真结果进行比较,确定了最终实现算法。最后,用Verilog代码实现了该插值算法,并且用X ilinx公司的Vertex-Ⅱpro 100芯片进行了测试。     

二维插值在腔体散射特性分析中的应用

本文详细介绍了二维插值方法在腔体散射特性分析中应用的具体问题，诸如建立腔体内表面插值函数时必须考虑的坐标系选取及变换；插值样条函烽的构造；表面法向及曲率的计算，提出了任意腔体内的射线轨迹追踪通用算法。     

基于导频的信道估计算法的研究

为了解决在恶劣信道条件下,信道插值算法的性能与灵活性问题,给出一种应用于工程实现的三次样条插值的简便算法。通过对三次样条插值仿真算法和其它基于插值估计算法的仿真比较,结果表明：三次样条插值在对复杂信道的估计方面,与其它基于插值的估计算法相比,具有更好的性能;同时,它不需要导频等间隔,在工程应用中更具灵活性。另外还对基于导频的信道估计中常用的插值算法的性能、特点进行了系统的分析和比较。     

基于三次样条的不均匀插值图像放大方法

通过对平滑内插图像放大方法的插值特点分析,针对其高频信息丢失严重的问题,提出基于三次样条的不均匀插值图像放大方法.实现了图像放大.实验表明可以有效的改善高频信息的处理.     

基于B-样条插值的分数阶模板的应用

数字图像的增强以及边缘检测是数字图像处理中的重要内容。根据B-样条函数插值公式,对图像灰度点像素值进行三次B-样条插值运算,提出了基于三次B-样条插值的分数阶增强模板以及分数阶CRONE边缘检测模板。通过对比实验表明,所设计的模板能根据对图像的需求而改变阶次,在图像增强方面能较好地提升图像边缘并且加强纹理细节,在边缘检测方面有良好的边缘定位能力,优于基于Sobel算子的传统方法。     

一种新条件下的三次样条插值

在分析了基本样条函数插值基础上,对传统的三次样条函数作了推广。研究了任意一个插值点一阶导数和二阶导数的边界条件的样条函数解法。最后通过实例,说明了该计算方法。     

基于有理四次Hermite插值和PSO的EMD包络线拟合算法

针对经典三次样条插值在EMD分解中存在undershoot现象,模态混叠问题及分段三次Hermite插值不够灵活等问题,提出一种基于有理四次Hermite插值和PSO的EMD包络线算法.该算法利用有理四次Hermite中的形状参数调整曲线形状,并采用粒子群优化算法从曲线簇中找到最优平滑包络线.通过仿真信号实验和非平稳信号实验,表明该方法能够有效克服传统方法带来的undershoot问题,改善模态混叠效应,同时分解后的IMF分量正交性和能量保存度指标亦均优于经典CSI方法和PCHI方法.     

多结点样条插值曲面的图像放大方法探微

曲面曲线的拟合方法之一是多结点样条插值,多结点样条插值方法具有插值核函数、正则性、逼近精度的频域特性。利用混合型多结点样条插值曲面的图像放大方法构造一个分块混合型多结点样条插值曲面给数字图像的每一个色彩分量,通过试验得知,该方法可以提供高质量的图像放大。采用一种加速算法可以该方法的效率得到提高,在动画制作与数字漫游系统等该加速算法得到很好的应用效果。     

OFDM系统中基于导频信道估计方法的研究

对基于导频的信道估计中的插值算法,包括线性、高斯、变换域、低通滤波及三次样条插值算法的性能、特点进行分析比较。其中,三次样条插值算法在对复杂信道的估计方面,具有更好的性能和灵活性。最后,给出三次样条插值利于工程实现的简便算法。     

基于Simulink的WiMAX-MIMO-OFDM物理层性能仿真

为了估计WiMAX-MIMO-OFDM系统的信道特性,使用Simulink工具搭建了一个基于IEEE802．16e的WiMAX物理层模型,改进了一种针对快速时变信道的估计算法,研究和对比了在接收端不同移动速度情况下,线性插值、高斯插值和三次样条插值在原算法和改进算法下的系统误码率性能。仿真结果表明,在高速运动情况下,提出的改进算法能有效提高系统性能,三次样条插值的性能最好,但运算复杂度较高。     

On the comparison of interpolation methods

A study of different cubic interpolation kernels in the frequency domain is presented that reveals novel aspects of both cubic spline and cubic convolution interpolation. The kernel used in cubic convolution is of finite support and depends on a parameter to be chosen at will. At the Nyquist frequency, the spectrum attains a value that is independent of this parameter. Exactly the same value is found at the Nyquist frequency in the cubic spline interpolation. If a strictly positive interpolation kernel is of importance in applications, cubic convolution with the parameter value zero is recommended.     

楔顶双孔受感器试验数据处理方法研究

楔顶双孔压力受感器可以用来获取三维动态流场数据.本文分别采用三次样条插值、最小二乘法拟合和线性插值等三种方法,对基于楔顶双孔高频压力受感器试验数据进行了分析研究,结果表明线性插值法较样条插值、最小二乘法具有更高的精度.     

三次样条插值在通信工程中的应用

在通信工程实践中,经常会遇到离散测量数据的拟合问题,即用已知的有限样本估计一些缺失的未知样本,这时就需要借助插值运算.通过对三次样条插值算法进行研究,将其应用至自由空间损耗计算、馈线插入损耗估计、相关干涉测向3个方面,并通过仿真验证三次样条插值算法在通信工程应用中的有效性.     

一种最小长度约束的EMD包络拟合方法

 经典经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)采用三次样条插值方法进行包络拟和,存在较严重的"过冲"现象。在研究该问题已有方法基础上,提出了一种基于最小长度约束的包络拟合方法,以包络曲线长度最小为目标函数,采用Lagrange求极小值法优化极值点处的导数值,然后采用分段三次Hermite函数插值方法进行包络拟合,得到平滑包络线.实验表明该方法能有效地克服三次样条插值法的"过冲"现象和分段抛物线插值法的人为弯折现象,能拟合出更平滑的包络线,使得EMD分解更准确,有效改善模态混淆问题.     

一种基于插值和卡尔曼滤波的接收机钟差预测方法

针对多模多频接收机面临同时处理大量数据的压力,提出了一种基于插值和卡尔曼滤波的接收机钟差预测方法。插值方法分别用拉格朗日和三次样条,三次样条端点的一阶导数采用“差分法代替求导法”来确定。首先由插值方法得出每隔1s的卫星坐标、速度、钟差、频漂和伪距测量值,然后基于单星授时方法计算出静止接收机钟差,接着用卡尔曼滤波算法对接收机钟差和频漂进行预测,最后将预测的接收机钟差与加拿大空间参考系统( CSRS )提供的精密接收机钟差数据进行比较。结果表明,拉格朗日插值由于存在龙格效应,其接收机钟差的抖动幅度比三次样条略大,它们与CSRS钟差数据相比,均方根误差在3 ns之内。     

基于最优参数的全景图像三次样条插值复原

全景环形透镜(PAL)将围绕光轴360°的视场投影到环形平面上，具有超大视场，在机器人视觉、监控和虚拟现实领域有着重要的应用。实际应用中需要将环形像无失真地展开为常规平面像，解决环形像由外到内压缩引起的分辨率降低的问题。根据PAL成像的特点，以全景图像的最高分辨率为基准，采用三次样条插值，得到插值函数的最佳参数值。此处理结果同最近邻域和双线性插值结果进行比较，较好地恢复了图像细节，同时参数的优化减小图像复原的计算量。     

基于三次样条的动态GM(1,1)模型在智能电网用电量预测中的应用

Electricity demand forecasting plays an important role in smart grid expansion planning. In this paper, we present a dynamic GM(1,1) model based on grey system theory and cubic spline function interpolation principle. Using piecewise polynomial interpolation thought, this model can dynamically predict the general trend of time series data. Combined with low-order polynomial, the cubic spline interpolation has smaller error, avoids the Runge phenomenon of high-order polynomial, and has better approximation effect. Meanwhile, prediction is implemented with the newest information according to the rolling and feedback mechanism and fluctuating error is controlled well to improve prediction accuracy in time-varying environment. Case study using the living electricity consumption data of Jiangsu province in 2008 is presented to demonstrate the effectiveness of the proposed model.