基2-FFT输入分级截断算法在频域合成孔径超声成像中的研究

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作者 周英钢 刘振兴 +1 位作者 王善辉 李继冯 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1172-1178,共7页

为提高超声频域成像算法的计算速度,提出一种应用于超声频域成像算法的基2-FFT输入分级截断算法。首先,借助于COMSOL多物理场仿真软件,建立钢件中含有孔缝缺陷的有限元模型进行声场仿真。仿真结果得到关于缺陷的回波信号,并通过PSM算法... 为提高超声频域成像算法的计算速度,提出一种应用于超声频域成像算法的基2-FFT输入分级截断算法。首先,借助于COMSOL多物理场仿真软件,建立钢件中含有孔缝缺陷的有限元模型进行声场仿真。仿真结果得到关于缺陷的回波信号,并通过PSM算法对频域内声场进行重建,得到成像区域的聚焦图像,和原始仿真信号的B扫图像相比效果更加直观且成像质量更好,验证了PSM算法的可行性。然后为了避免超声频域成像算法中二维傅里叶变换的冗余计算,进一步提出了支持任意非0值输入的基2-FFT输入分级截断算法。实验结果证明,基2-FFT输入分级截断算法比标准基2-FFT算法快27%,超声频域算法成像速度提高13%。 展开更多

关键词 超声频域成像 基2-fft B扫成像 分级截断算法 成像速度

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一种采用改良基-2^(6)算法的低复杂度高吞吐量FFT处理器设计

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作者 于建 《电讯技术》 北大核心 2022年第5期671-677,共7页

面向无线个人局域网应用设计了一种高吞吐量、低复杂度的2048点快速傅里叶变换处理器。提出了新型改良基-2^(6)算法用于降低硬件实现复杂度,采用多路径负反馈架构来提高数据吞吐量。为了减少硬件成本,采取正则有符号数常数乘法器替代布... 面向无线个人局域网应用设计了一种高吞吐量、低复杂度的2048点快速傅里叶变换处理器。提出了新型改良基-2^(6)算法用于降低硬件实现复杂度,采用多路径负反馈架构来提高数据吞吐量。为了减少硬件成本,采取正则有符号数常数乘法器替代布斯乘法器完成除旋转因子W_(2048)外所有旋转因子的复数乘法运算。另外,采用了一种减少存储旋转因子W_(2048)系数只读存储器空间的方法,将其存储空间减少为原来的一半。基于QUARTUS PRIME平台的仿真结果显示,工作频率为320 MHz时,最高数据吞吐速率达到了2.6 Gsample/s,而且对比以往的研究方案至少可节约逻辑单元使用量23%,记忆体单元使用量12%。 展开更多

关键词 无线个局域网(WPAN) 快速傅里叶变换处理器 多路径延迟负反馈(MDF)架构 改良基-2^(6)算法

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一种高速2-D滑动FFT的设计实现

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作者 许丁鸿 张多利 +2 位作者 陶相颖 韩帅鹏 宋宇鲲 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第7期912-918,共7页

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... 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1980μm×2060μm。 展开更多

关键词 快速傅里叶变换(fft) 滑动fft 2-D fft算法 高基Booth编码

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基于FPGA的高速浮点FFT/IFFT处理器设计与实现 被引量：7

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作者 苏斌 刘畅 潘志刚 《中国科学院大学学报（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期259-263,共5页

设计一种基于FPGA的改进的并行FFT/IFFT蝶形运算结构.该结构采用按时间抽选的FFT基-2蝶形算法对IEEE单精度浮点数构成的复数进行8路并行处理.利用Xilinx ISE13.1软件完成FFT/IFFT处理器的设计,并在Virtex6硬件平台上进行验证.结果表明,... 设计一种基于FPGA的改进的并行FFT/IFFT蝶形运算结构.该结构采用按时间抽选的FFT基-2蝶形算法对IEEE单精度浮点数构成的复数进行8路并行处理.利用Xilinx ISE13.1软件完成FFT/IFFT处理器的设计,并在Virtex6硬件平台上进行验证.结果表明,利用这种8路并行结构设计的FFT/IFFT处理器可在合理利用硬件资源的同时提高运算速度及精度. 展开更多

关键词 FPGA 单精度浮点 fft/Ifft 基-2蝶形算法 并行结构

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基于FPGA的块浮点FFT的实现 被引量：1

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作者 赵敏玲 葛立敏 李文辉 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第4期103-106,共4页

在分析基-2 FFT算法的基础上,提出一种用FPGA实现FFT的方法.用块浮点机制,动态扩大数据范围,在速度和精度间得到折衷;模块化设计,易于实现更多点数的FFT运算.采用Verilog语言编程实现,在Quartus II和Modelsim平台下进行逻辑综合和时序仿... 在分析基-2 FFT算法的基础上,提出一种用FPGA实现FFT的方法.用块浮点机制,动态扩大数据范围,在速度和精度间得到折衷;模块化设计,易于实现更多点数的FFT运算.采用Verilog语言编程实现,在Quartus II和Modelsim平台下进行逻辑综合和时序仿真,时序分析结果与Matlab计算结果相比较验证了程序的正确性. 展开更多

关键词 fft 块浮点 FPGA 基2算法

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FFT或FHT的一种改进的整序算法 被引量：2

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作者 刘彬 谢平 《电子科学学刊》 EI CSCD 1997年第3期306-310,共5页

本文提出一种适于基-2FFT或FHT的更为高效的整序算法,使以往算法的运算量、算法结构等性能都有明显改善,尤其当N较大时有很大优势,可以进一步提高FFT和FHT的运算效率。

关键词 整序算法 位序倒置 换序上限 数字信号处理

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按频率抽取的基4FFT算法在FPGA中实现 被引量：5

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作者 刘学梅 孙志坚 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2005年第1期50-51,70,共3页

雷达成像的数据处理运算量非常巨大,要达到准实时甚至全实时的成像处理速度,就需要高性能的处理设 备。结合自己的工程实践,介绍了按频率抽取的基4FFT算法在FPGA器件中的实现。基于高速FPGA的SAR实时信号 处理机是该系统的核心部分... 雷达成像的数据处理运算量非常巨大,要达到准实时甚至全实时的成像处理速度,就需要高性能的处理设 备。结合自己的工程实践,介绍了按频率抽取的基4FFT算法在FPGA器件中的实现。基于高速FPGA的SAR实时信号 处理机是该系统的核心部分,这方面的研究国内才刚刚起步,该文的工作对SAR雷达系统的硬件实现具有重要意义,为 SAR实时成像处理提供了一条有效途径,具有良好的应用前景,此技术的实现在实时信号处理领域也具有重要意义。 展开更多

关键词 实时信号处理 频率抽取的fft算法 响应函数 旋转因子 数据压缩

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实信号二维FFT的高效算法 被引量：2

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作者 庄国瑜 《天津纺织工学院学报》 北大核心 1997年第2期47-50,共4页

针对实信号频谱的特点，对一维基２时域抽点ＦＦＴ算法做了改进．在此基础上，导出了一个实信号二维ＦＦＴ的高效算法，它可节省一半的存贮空间，计算量减少接近一半．

关键词 算法 实信号 二维fft

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基于LSMPP的图像并行傅立叶分析技术(2)——算法的实现与性能分析

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作者 李俊山 李建军 +2 位作者 焦康 叶霞 沈绪榜 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第8期1432-1436,共5页

基于 L S MPP的 K元 2 -立方体网络结构 ,设计了一种新颖快速的计算 FFT的 SIMD算法 .文中首先在本文的姊妹篇“基于 L S MPP的图像并行傅立叶分析技术 (1)”的分析与设计的基础上 ,讨论了输入图像像素矩阵及变换结果图像矩阵中元素的... 基于 L S MPP的 K元 2 -立方体网络结构 ,设计了一种新颖快速的计算 FFT的 SIMD算法 .文中首先在本文的姊妹篇“基于 L S MPP的图像并行傅立叶分析技术 (1)”的分析与设计的基础上 ,讨论了输入图像像素矩阵及变换结果图像矩阵中元素的排序问题 ,并给出了算法实现中的有关处理策略 .接着较完整详细地给出了在 L S MPP SIMD计算机上实现的一种新颖快速的二维 FFT并行算法和实验结果 . 展开更多

关键词 SIMD计算机 K元2-立方体网络 二维fft 变换矩阵 并行算法 LS MPP 图像并行 傅立叶分析技术

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大规模FFT并行计算中二维SRAM的设计 被引量：3

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作者 王润泽 王颖 杨栋毅 《中国科学院研究生院学报》 CAS CSCD 2008年第1期123-128,共6页

FFT速度的提高是数字信号处理领域中的核心问题,并行流水计算是实现大规模FFT高速计算的基本技术.在分析了基二时间抽取算法并行计算时输入数据的地址特性后,提出了二维SRAM的设计,它突破了并行计算N点FFT时普通SRAM地址非线性变化的瓶... FFT速度的提高是数字信号处理领域中的核心问题,并行流水计算是实现大规模FFT高速计算的基本技术.在分析了基二时间抽取算法并行计算时输入数据的地址特性后,提出了二维SRAM的设计,它突破了并行计算N点FFT时普通SRAM地址非线性变化的瓶颈,达到N个蝶形单元并行流畅读写计算数据的目的,并使得数据地址数量变少,生成简单.对一个8×8字单元,每个字16bit的二维SRAM进行设计仿真,可以验证其功能正确. 展开更多

关键词 fft 基二时间抽取算法 二维SRAM 并行计算

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实时FFT计算的实现

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作者 徐若松 《计算机应用与软件》 CSCD 1998年第3期41-45,共5页

本文讨论了离散哈特莱变换,并给出了快速哈特莱变换基2算法的推导以及实际的计算量,据此提出了一种实用的实时音频频谱显示结构。

关键词 实时fft 快速傅里叶变换 信号处理

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干涉图空域延拓技术研究 被引量：5

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作者 苏俊宏 陈磊 朱日宏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期397-400,共4页

现代干涉测试的核心是用合理的算法处理干涉图而获得所需的面形及参数。用二维FFT方法处理干涉图时,由于FFT算法只能处理数字化的离散数据,且要求数据分布区域必须是矩形区域,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。在研究二... 现代干涉测试的核心是用合理的算法处理干涉图而获得所需的面形及参数。用二维FFT方法处理干涉图时,由于FFT算法只能处理数字化的离散数据,且要求数据分布区域必须是矩形区域,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。在研究二维FFT法进行干涉测试基本原理的基础上,提出了一种干涉图空域迭代延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行空域延拓,取得了满意的延拓效果。结果表明,该方法具有较高的处理精度,为波面相位复原奠定了基础。 展开更多

关键词 二维fft 区域延拓 干涉图 算法

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基于声发射的超声谐振频率在线监测系统研究 被引量：3

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作者 张杰 王时英 +1 位作者 吕明 轧刚 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2010年第2期175-177,共3页

采用基2FFT算法原理编制了快速傅里叶变换程序,利用计算机声卡采集数据,通过测量超声振动系统的声发射信号,实现了超声振动系统谐振频率的在线实时监测。该系统为评价超声加工效果,分析加工过程中的力及其他加工参数对振动系统的影响提... 采用基2FFT算法原理编制了快速傅里叶变换程序,利用计算机声卡采集数据,通过测量超声振动系统的声发射信号,实现了超声振动系统谐振频率的在线实时监测。该系统为评价超声加工效果,分析加工过程中的力及其他加工参数对振动系统的影响提供了手段。 展开更多

关键词 基2fft算法 谐振频率 在线监测 超声加工 声卡采集

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基于LS MPP的图像并行傅立叶分析技术(1)——算法的原理、分析与设计 被引量：1

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作者 李俊山 叶霞 +2 位作者 李建军 李新社 沈绪榜 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2004年第7期1303-1306,共4页

基于 L S MPP的 K元 2 -立方体网络结构 ,设计了一种新颖快速的计算 FFT的 SIMD算法 .系统地分析了时间提取的基 - 2一维 FFT算法及其原理 ,较详细地讨论了用二维 FFT算法并行计算二维 DFT的问题 :主要从算法原理出发 ,分析并给出了在 L... 基于 L S MPP的 K元 2 -立方体网络结构 ,设计了一种新颖快速的计算 FFT的 SIMD算法 .系统地分析了时间提取的基 - 2一维 FFT算法及其原理 ,较详细地讨论了用二维 FFT算法并行计算二维 DFT的问题 :主要从算法原理出发 ,分析并给出了在 L S MPP SIMD计算机上用二维 FFT并行计算二维 DFT时各变换步的变换矩阵及其格式 ,设计了自动建立各变换步的变换矩阵的算法 . 展开更多

关键词 SIMD计算机 K元2-立方体网络 二维fft 变换矩阵 并行算法

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图像调焦算法研究及FPGA实现

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作者 陈国金 朱妙芬 +1 位作者 施浒立 祝杰 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期126-130,共5页

利用图像处理方法进行自动调焦的关键是提取图像清晰度特征,并建立其评价算法。本文研究了灰度值线性变换、灰度直方图均衡、中值滤波及同态滤波等预处理方法和基于功率谱的清晰度评价函数,并与其它的评价方法进行了比较分析。研究表明... 利用图像处理方法进行自动调焦的关键是提取图像清晰度特征,并建立其评价算法。本文研究了灰度值线性变换、灰度直方图均衡、中值滤波及同态滤波等预处理方法和基于功率谱的清晰度评价函数,并与其它的评价方法进行了比较分析。研究表明,中值滤波和灰度值线性变换相结合的预处理方法,具有效果好、计算量少等优点;基于功率谱的清晰度评价函数比其它的评价方法具有更好的调焦性能和更明确的物理意义。根据基于功率谱的图像调焦算法的特点,设计了图像处理模块的结构框架和算法流程,提出了流水线作业结构、"乒乓"操作模式、双蝶形处理器复用、基-2FFT算法的FPGA实现方案,提高了图像自动调焦的计算和响应速度。 展开更多

关键词 图像清晰度 调焦算法 FPGA 功率谱 基-2 fft算法

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