二维 DFT 和 DCT 的 Systolic 阵列

超级计算中一个活跃的研究领域是将某些有限和,如离散富里叶变换(DFT)、离散余弦变换(DCT),映射到多处理机阵列上。本文首先通过二维DFT的行列分解算法流程图,给出了计算二维DFT的二种Systolic阵列:一种是由N_1个处理器组成的线性阵列,所花时间步为O(N_1N_2)(设二维DFT为N_1×N_2长的),与行列分解算法在单处理机上顺序执行所花时间相比,加速比为O(N)(设N_1=N_2=N)。这一结果无论是在时间消耗,还是在PE数量上都是目前最优的。另一种是由N_1×N_2个处理器组成的矩形阵列,所需时间为O(N_1+N_2),与行列算法在单处理机上顺序运行所花时间相比,加速比为O(N~2)(这里仍假定N_1=N_2=N)。本文还给出了二维DCT的与二维DFT相似的Systoilc阵列结构。不难将上述阵列推广到多维的情况。     

二维离散余弦变换与二维离散Fourier变换的快速算法

文中提出N×M2D—DCT(Ⅱ)的一种快速算法,其需实运算量为:M_u=1/2NMlog_2N+1/4MNlog_2M,A_d=3/2NMlog_2NM—3MN—1/2M~2+M+N(其中N、M为2的幂)。当N=M时,与文[5]的结果一样、这是目前最好的结果。但文[5]算法不稳定,容易产生较大的误差。本文克服了这一缺点。并利用此2D—FCT(Ⅱ)导出了2D—DCT.2D—DST和2D—DCST的快速算法及2D—DFT的一种快速算法。2D—DFT快速算法的运算量与文[1]中用FPT计算2D—DFT相近。     

DFT 的新算法

本文通过对离散富里叶变换(Discrete Fourier Transform,简记作DFT)矩阵的分解与FFT 算法相结合,提出了一个计算DFT 的新算法。由对矩阵的分解把求N=2~t 点的DFT 问题化为求16个N/16阶方阵与相应列向量相乘的问题(N≥16)。从而减少了乘法运算次数,且还具有良好的并行运算性质。     

用快速多项式变换 (FPT) 计算二维 DFT的混合算法

本文首先提出用多项式逆变换计算二维DFT的方法(k_2是奇数 或偶数分别讨论),然后再讨论混合算法。对于N×N(N=2~t)二维DFT,混合算法所需的运算量为(?) 与通常以2为基的二维FFT(行列算法)比较,加法次数相同,乘法次数减少,约20-40%。     

OFDM系统中基于补零DFT信道插值算法的研究

针对OFDM系统中基于补零DFT实现信道插值的算法,对传统的时域方法和变换域方法进行了分析,并提出了一种新的补零方法。首先通过理论分析指出传统的基于补零DFT实现信道插值算法中,时域方法和变换域方法是等效的;通过对信道插值算法中冲激响应估计序列进行补零的分析,指出补零操作是为了重构出冲激响应的N点采样序列(N表示总子载波数),并针对传统补零方法在一定条件下产生的重构误差,提出了一种新的补零方法。仿真结果表明以上理论分析是正确的,新补零方法可以减小一定条件下的重构误差,增强信道插值算法对信道延迟分布的鲁棒性,有效提高系统的性能。     

OFDM系统中基于补零DFT信道插值算法的研究

针对OFDM系统中基于补零DFT实现信道插值的算法,对传统的时域方法和变换域方法进行了分析,并提出了一种新的补零方法。首先通过理论分析指出传统的基于补零DFT实现信道插值算法中,时域方法和变换域方法是等效的;通过对信道插值算法中冲激响应估计序列进行补零的分析,指出补零操作是为了重构出冲激响应的 点采样序列( 表示总子载波数),并针对传统补零方法在一定条件下产生的重构误差,提出了一种新的补零方法。仿真结果表明以上理论分析是正确的,新补零方法可以减小一定条件下的重构误差,增强信道插值算法对信道延迟分布的鲁棒性,有效提高系统的性能。     

DFT的Z变换算法

文中讨论了用Z变换计算DFT的方法。对于N=2~t的DFT,本算法所需的加法及乘法量分别为:(?),与Cooley-Tukey基-2算法比较,乘法量与加法量均减少25%,文中还讨论了本算法在微机上的实现,给出流程图。在运算时间上,本算法与通用FFT算法程序进行比较:节省时间30%。     

基于DFT系数极值的单频信号频率的高精度迭代估计方法

提出了一种基于DFT系数极值的单频信号频率的高精度迭代估计方法,该方法根据DFT谱线使用截弦法解算DFT系数极值所在谱线的位置,进而估计单频信号频率。在估计过程中,直接对DFT幅度最大的谱线进行小数频移以获得新的谱线,从而减少频率采样间隔提高估计精度;同时通过迭代估计消除频率依赖性,提高估计性能。仿真结果表明该方法的频率估计精度在任意频率处均接近于克拉美罗下限,其运算量为Nlog2N+4N次复乘法运算,仅比传统的基于DFT插值的估计算法增加4N次复乘法运算,其中N为DFT运算时所采用的数据点数。     

变尺度离散Chirp-Fourier变换及其在弹载PD雷达检测中的应用

针对离散傅立叶变换(DFT)对加速运动目标进行检测时的局限性,结合离散Chirp Fourier变换(DCFT)和弹载脉冲多普勒雷达信号检测的具体背景,提出了一种基于FFT的变尺度离散Chirp Fourier变换(B DCFT),分析了它的性能。将它应用于雷达信号检测的应用背景形成了一种对线性调频信号的级次检测算法。理论分析和仿真试验表明该算法在运算量和检测性能方面均有一定的优势。     

多元多项式乘积的 FPT算法

本文详细讨论了多元多项式乘积的多项式变换(FPT)算法。首先给出了二元的情况,然后推广到了一般多元多项式,最后给出了这种算法在计算二维循环卷积中的应用,由此可见,这种算法在计算多维卷积和多维DFT 时是很有效的。     

一维变换与二维变换的等价以及二维DFT的向量算法

本文证明了当且仅当[R]=[P]~T(?)[Q]时,一维变换r=[R]X与二维变换[Y]=[Q][X][P]相互等价。此外,讨论了Hadamard变换以及具有循环卷积特性的一维变换与二维变换的等价问题。最后,利用上述等价定理,导出了二维DFT的一种比行列算法更为有效的快速算法——向量算法。     

泛探雷达时-空级联目标检测与DOA估计算法

针对"泛探"雷达,提出了一种时-空级联目标检测和DOA估计算法,该方法首先利用基于DFT的数字波束形成技术完成阵元空间到波束空间的转换,然后对协方差矩阵的迹做门限检测,最后采用多级维纳滤波的子空间分解法进行到达角估计。仿真结果表明,本文提出方法对比长时间相参积累和单脉冲比幅测向方法具有较好的时域检测和测向能力。     

一种新的离散余弦变换LMS自适应滤波算法

通信过程中由于多径效应容易造成码间串扰,为此讨论了一种基于离散余弦变换(DCT)的最小均方(LMS)自适应滤波算法.该算法不依赖于输入信号特性,以一种近似的方式完成对输入向量正交化,实现了高效计算.将该算法运用于码间串扰(ISI)严重的信道均衡仿真实验中,并与传统的LMS和归一化LMS( NLMS)算法进行比较,仿真结果表明该算法具有更快的收敛速度和更小的稳态误差.     

一种基于多核并行计算的目标分配算法设计

随着计算机多核处理器的高速发展,多核并行计算在各领域发展研究的重要性已逐渐突显,分析了当前典型的并行编程模型,在PCAM设计过程的基础上提出了多核并行算法的设计过程,运用OpenMP编程模型完成了一种目标分配算法的多核并行化设计,通过实验及性能分析,验证了并行目标分配算法相较于传统串行算法在计算效率上的优势。     

快速准确的多分辨率地形模型误差计算

随着图形硬件的高速发展,大规模地形的可视化技术相比传统方法发生了很大变化,但是地形的误差计算方法却没有作出相应的改进,大多算法依然使用保守的迭代式误差,不能很好地与当前绘制算法相适应。针对这个问题,提出一种新的误差定义和计算方式。该误差直接描述简化模型同原始模型之间的差异,比以前的算法更为准确。误差的计算利用图形硬件的插值能力进行加速,大规模地形数据的误差计算能够在较短时间内完成。     

二维离散富里叶变换(DFT)的FPT算法及其在计算机上的实现

本文首先用与[1]不同的方法推导了二维 DFT的FPT算法,所需运算量为 M=1/2NMlog_2M-2/3NM+N~2+N(1+log_2M-log_2N) A_d=NMlog_2NM与常用的二维FFT比较,两者加法量相同,乘法量本算法减少20--40％.然后比较详细的讨论了如何在通用计算机上实现这种算法,同时给出了我们在CYBER-73O机和银河机(YH)上试算的情况,结果表明,算法正确,所需计算时间比常用二维FFT减少20％左右(在YH机上减少35％左右)。     

一种改进的跳频信号频率估计算法

信号的信噪比较低时,旋转不变信号参数估计技术（Estimated Signal Parametersvia Rotational Invariance Technique,ESPRIT）算法的频率估计性能明显下降,针对这一问题,提出了一种基于ESPRIT的改进算法。该改进算法在基于ESPRIT的噪声抑制（Noise Suppressed based on ESPRIT,NS—ESPRIT）算法的基础上,利用DFT谱中的,个局部最大值点,缩小基于互相关矩阵迹模值曲线的ESPRIT算法中口的选择区域,在降低计算复杂度的同时,也有效地减弱了噪声对信号频率估计的影响。理论分析和仿真结果证明了该改进算法的可行性和有效性。     

基于滑模变结构的高速动能弹制导控制算法

设计了一种基于滑模变结构的高速动能弹制导控制算法,并结合高速动能弹自身的弹体特性及作战目标需求,对算法中相关参数进行了设计整定.针对滑模变结构固有抖振问题,设计相应算法抑制抖振,通过建模仿真证实了算法的正确性和可行性.根据仿真结果分析,滑模变结构制导控制算法能够使高速动能弹命中目标,且经处理后的滑模抖振问题也能得到相应...     

基于查找表的像素处理器新算法

本文在基本的像素处理算法的基础上，提出了一种基于查找表的快速平滑插值算法。该算法不仅运算量小、精度较高，而且易于硬件实现，适合于高速显示处理系统中。     

引入速率量测的高速机动目标跟踪多模型算法

在机动目标跟踪定位问题中,引入参考加速度的跟踪算法对目标定位跟踪精度高、效果好,但在目标发生高速机动时,其跟踪误差较大,收敛速度慢。针对这种情况,提出一种引入速率量测的自适应性圆周运动跟踪算法,并通过建立一种模型结构变换机制,将两者算法有效结合,构成一种变结构多模型算法(Variable Structure Multiple Model,VSMM)。在高机动条件和典型反舰导弹攻击航路下对算法进行仿真实现,证实了该算法相比于引入参考加速度跟踪算法,跟踪精度较高,收敛速度更快,具有一定工程实践指导意义。