用FPGA实现浮点FFT处理器的研究

针对定点FFT处理器精度不高的缺点,提出了浮点格式FFT处理器的FPGA硬件实现方案。详细阐述了FFT处理器的自定制浮点格式确定、算法选择和浮点加法实现等关键技术。该处理器已投入使用,工作性能稳定,系统时钟80MHz,完成1024点FFT IFFT运算只需64μs,误差小于-80dB。     

基于数字信道化的极微弱信号载波频率引导模块设计与实现

针对深空探测中常规点数的FFT无法对极微弱信号进行精确的频率引导,而超长点数的FFT无法用现有器件实现,提出一种基于数字信道化的并行FFT频率引导方法.接收信号先经过数字信道化处理,均匀划分为若干窄带信号,然后分别对各子带信号进行FFT运算,最后通过对各子带有效谱线的联合检测完成载波频率的精确估计.在等效219点FFT的频率引导模块FPGA实现中,通过FFT模块的复用节约了硬件资源开销.测试结果表明:在8MHz采样率下该模块的测频精度小于10Hz.     

窗函数对谱分析精度的影响

FFT是古典和现代谱分析的基础,采用不同的窗函数,FFT变换的结果有明显的差异,用图解的方式,比较了矩形窗与汉宁窗对谱分析精度的影响。     

一种基于FMA加速FFT计算的向量化方法

提出一种基于融合乘加指令加速FFT计算的向量化方法,通过变换FFT的蝶形单元运算流程,将传统计算方式中独立的乘法和加法操作组合成次数更少的融合乘加操作,使得DIT基2 FFT算法的蝶形单元计算的实数浮点操作由原来的10次乘(加)操作减少到6次融合乘加操作,DIT基4 FFT算法的蝶形单元计算的实数浮点操作由原来的34次乘(加)操作减少到24次融合乘加操作;优化了蝶形因子的向量访问,减少存储开销。实验结果表明,提出的方法能够显著加速FFT的计算,取得高效的计算性能和效率。     

基于FFT的自适应频率估计算法

为了解决FFT算法中因能量泄露和栅栏效应而导致的算法估计性能下降的问题,提出了一种基于FFT的自适应频率估计算法.分析了Rife算法,指出当信号频率位于量化频率附近时,由于插值方向错误,会导致频率估计性能下降;对于分段FFT相位差频率估计算法,当2段信号最大谱线处对应的相位相差比较大时,容易产生相位模糊,从而增大估计误差.基于FFT的自适应频率估计算法将2种算法进行了综合,既保留了2种算法的优点,又对算法性能有所改进.仿真结果表明:该算法的估计精度、稳定性和抗噪能力都有显著提高.     

坐标变换对双/多基地雷达测量误差的影响

本文讨论了坐标变换对测量误差的影响,并且定量分析了坐标变换前后的测量误差变化情况,得出了相应的结论。     

用PCG-FFT法求解二维电磁散射问题

本文在CG—FFT的基础上提出了一种新的方法,即PCG—FFT(预处理共轭梯度法一快速傅里叶交换)相结合法用于求解二维、TM波入射情况下的电磁散射问题。本文以等效电流做为积分方程中的未知函数进行求解,是一种求解电磁散射问题的有效途径。由于应用了PCG方法,与CG法相比,降低了对计算机的内存要求。而FFT算法又节约了CPU时间。因而,与经典的MOM方法及CG—FFT方法相比,可有效的处理电大尺寸物体的散射问题。本文在理论推导的基础上,给出了数值计算结果,与CG—FFT相比较,结果吻合的很好,而收敛速度显著提高。     

基于FFT和电文估计的GNSS弱信号载波跟踪方法

在弱GNSS信号环境中,基于传统环路的GNSS载波跟踪方法受导航电文、接收机动态和晶振稳定性的制约,难以使用较长相干积分时间提高环路输入信噪比.本文提出了一种基于FFT的电文估计方法,该方法只需计算一种电文组合下的相干积分值序列的FFT,其他电文组合下的FFT只需少量加法运算即可完成,降低了电文符号估计的计算量.通过对...     

基于小波变换与FFT算法的电能质量信号分析

提出了一种基于小波变换和FFT相结合分析电能质量信号的方法.用小波变换检测电能质量信号的间断点,对由间断点分段得到的信号用FFT进行频谱分析,并进行了计算机仿真,取得了较满意的结果.     

FFT 实现LFM 脉冲压缩雷达的参数选择

本文主要介绍用准分组浮点与定点归一算法的FFT 实现线性调频(LFM)脉冲压缩雷达的总体方案、FFT 运算中的量化形式、A/D 变换器字长、旋转因子字长及FFT 蝶件字长等参数的选择。通过电子计算机的模拟计算,给出一些实验数据与曲线,可供设计及研究者参考。     

FFT的8088汇编语言程序实现

本文针对使用8088汇编语言实现基2FFT 的难点,就旋转因子的求取、比例系数的选择、16位乘积的获得以及运算溢出等问题提出了有效的解决方法,并给出了具体程序.从而,可使 FFT 运算速度较单纯运行相应的高级语言程序提高20倍左右.     

基于SHARC流水集束型多处理器板研制

结合某重点工程课题 ,设计和实现了基于 SHARC流水集束型多处理器板即研制出了具有 5个 SHARC的高速并行数字信号处理机。板上处理器数量可实现重配置以获得高的性价比。当板上前端 4个 SHARC用于 FFT时 ,研究和分析了板上前端 4个 SHARC用于 FFT时的三种不同缓冲数据模式下 FFT节点处理性能     

落点测量误差对于再入飞行器的精度鉴定、估计及发射数的影响分析

本文论述落点测量误差对于再入飞行器的精度评估及发射次数的影响。文中给出了测量误差对于统计鉴定的OC函数的影响分析,同时讨论了在犯两种错误的概率不变的前提下,测量误差对于发射数的影响。分析表明,为了补偿犯两种错误的概卑(不增大),将使发射数增加。对于Bayes决策(Bayes假设检验),也有类似情况。至于统计估值,在保持相同的置信区间之下,测量误差的存在将使置信概率下降。     

FFT-MTD滤波器组优化设计与仿真

介绍了用FFT算法实现雷达信号动目标检测(MTD)的方法,为提升MTD在强杂波环境下的检测性能,对加权FFT优化MTD时窗函数的选取进行了讨论,比较了6种窗函数加权时FFT等效多普勒滤波器组的幅频特性和改善因子,得出了适合于MTD的最佳窗函数,并针对某型雷达信号体制进行了仿真分析和验证,结果表明优化方法增强了MTD在杂波背景下的检测性能.     

空间重采样的宽带多重信号分类算法高分辨方位估计

空间重采样法是宽带恒定束宽波束形成的一种重要方法,采用声矢量阵推导了基于空间重采样的宽带MUSIC算法,并和相干子空间FFT插值法做了仿真比较,结果表明,所提算法的性能优于FFT插值法,表现为更低的分辨信噪比门限和估计均方误差上.     

天线与目标特性时域测量系统中的信号处理方法

研究了时域测量系统的信号处理方法.介绍了背景信号对消的预处理方法,将FFT和啁啾变换应用在时域超宽带紧缩场测量系统中,并对大数据量测量时啁啾变换算法和FFT算法的效率进行了比较.     

一种应用定制指令集可重构结构及FFT算法映射优化

现代无线通信应用对FFT计算吞吐率与灵活性需求越来越高,针对传统方案实现FFT计算时难以兼顾性能与灵活性的问题,提出一种应用定制指令集可重构结构ASRA,实现了FFT算法在该结构上的映射优化。ASRA在静态多发射处理器内紧耦合应用定制的混合粒度可重构硬件作为扩展功能单元簇,通过运行时重构动态切换扩展指令集。ASRA采用多体便笺存储器、多端口便笺管理单元及可重构互连构成片上缓存系统,结合多体并行访问、循环级乒乓交替、读/写流水化等技术有效提高了访存带宽;静态多发射和运行时语境管理机制支持核心循环的硬件自动流水执行和软流水执行,开发了指令级、数据级和循环级等多层次并行性。实验结果表明,ASRA大幅提升了FFT计算吞吐率,且支持的FFT计算参数更加灵活,而增加的面积开销相对较小。     

基于车载GPS定位的固定目标坐标测量误差分析

通过分析地面移动侦察系统对固定目标进行一次坐标测量时的测量过程,建立了固定目标坐标测量模型。通过对测量过程中误差传递规律的分析,导出了目标坐标测量误差的分布规律。根据坐标测量误差中各组成成分的大小,将测量误差分布规律近似成正态分布,并给出了分布参数的简化计算方法。仿真结果证实了误差分布规律近似及参数计算简化的可行性。     

隐身飞机投弹对防空武器前置角误差的影响

针对关于隐身飞机投弹对防空系统的武器发射影响分析不足的问题,提出了防空武器发射前置角误差模型。设定隐身飞机平飞正常航迹与投弹航迹,根据飞机的二维姿态实时提取RCS(radar cross section)序列,结合雷达测量误差模型对2种航迹下的目标参数测量误差进行了比较研究,对测量误差影响防空武器系统预测武器发射前置角的机理展开分析,建立了判断前置角误差影响的判决准则。仿真表明:在隐身飞机投弹期间,雷达对飞机的参数测量误差较小,进而使防空武器发射前置角预测更加准确,为后续武器精确拦截目标打下基础。     

高动态环境下BFSK信号的快速解调算法

提出了一种适用于高动态环境下,BFSK信号的快速解调算法。该算法基于FFT频率引导和改进的正交锁相环,利用FFT实现对接收信号的快速捕获,利用改进的正交锁相环对接收信号进行动态跟踪。仿真结果表明在高动态环境中该算法可以快速、准确解调BFSK信号。