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高性能基4快速傅里叶变换处理器的设计 被引量:11
1
作者 段小东 顾立志 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第24期238-240,243,共4页
研究并设计高性能基4快速傅里叶变换(FFT)处理器。采用基4算法、流水线结构的蝶形运算单元,提高了处理速度,使芯片能在更高的时钟频率上工作。运用溢出检测状态机对每个蝶形运算单元输出的数据进行块浮点检查,确保对溢出情况进行正确判... 研究并设计高性能基4快速傅里叶变换(FFT)处理器。采用基4算法、流水线结构的蝶形运算单元,提高了处理速度,使芯片能在更高的时钟频率上工作。运用溢出检测状态机对每个蝶形运算单元输出的数据进行块浮点检查,确保对溢出情况进行正确判断。验证与性能评估结果表明,该FFT处理器具有较高性能。 展开更多
关键词 快速傅里变换算法 基4算法 块浮算法 蝶形运算单元
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实数序列快速傅里叶变换的一种新算法 被引量:1
2
作者 黄俊钦 刘整社 《仪器仪表学报》 EI CAS 1986年第2期214-218,共5页
本文提出一种实数序列的快速傅里叶交换算法。该算法具有如下特点:(1)利用实数序列的频谱可以由其奇、偶子序列的频谱构成的性质分组递推,形成了基2的FFT递推算法;(2)注意到实效序列频谱的复共轭对称性,每个子序列的频谱值只需计算一半... 本文提出一种实数序列的快速傅里叶交换算法。该算法具有如下特点:(1)利用实数序列的频谱可以由其奇、偶子序列的频谱构成的性质分组递推,形成了基2的FFT递推算法;(2)注意到实效序列频谱的复共轭对称性,每个子序列的频谱值只需计算一半,即可省去一半计算量;(3)利用加权函数W^i~N的周期性和共轭对称性,进一步减少了计算量;(4)对所用到的三角函数值进行递推计算,减少了因多次调用基本外部函数所花费的时间。 展开更多
关键词 实数序列 换算法 复共轭 递推计算 子序列 递推算法 算法程序 快速傅里变换 加权函数 图象增强
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时域抽取基2快速傅里叶变换(FFT)算法 被引量:5
3
作者 庞景先 温坚 赵明晶 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1995年第3期42-50,共9页
本文阐述了时域抽取基2快速傅里叶变换算法。内容包括公式推导、蝶与蝶块的计算方法、快速傅里叶变换算法的信号流程图与计算机框图以及计算实例。
关键词 快速傅里变换 对偶结 时域抽取
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五点加权FFT介质损耗角测量算法的研究 被引量:11
4
作者 孙鹏 杨永越 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期88-92,共5页
电气设备绝缘介质损耗角(介损角)的实时检测,可以为设备的绝缘监测提供可靠依据。采用FFT算法进行介损角测量时,因非同步采样会造成频谱泄漏,从而影响介质损耗角的测量精度。笔者分析了FFT算法的频谱泄漏效应,在此基础上采用了5点加权FF... 电气设备绝缘介质损耗角(介损角)的实时检测,可以为设备的绝缘监测提供可靠依据。采用FFT算法进行介损角测量时,因非同步采样会造成频谱泄漏,从而影响介质损耗角的测量精度。笔者分析了FFT算法的频谱泄漏效应,在此基础上采用了5点加权FFT算法实现对介损角的检测。该算法对信号傅里叶变换后所得序列中5个点进行加权运算,从而减小了频谱泄漏误差,提高了介损角的测量精度。通过仿真给出了该算法在频率波动、3次谐波变化、采样频率变化、采样点数变化、直流分量变化、介损角理论值变化、初始相角变化及白噪声变化时计算所得介损角的变化情况,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 介质损耗角 频谱泄漏 FFT 五点加权快速傅里叶变换
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基于改进p-有效点法的多风电场共享储能联合参与一次调频的容量优化 被引量:2
5
作者 石俊逸 贾燕冰 +3 位作者 韩肖清 刘佳婕 郭强 孙亮 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期503-512,共10页
以大规模多风电场接入电力系统的一次调频备用容量为研究对象,首先通过引入风电出力预测误差的概率分布描述系统的不确定性因素,考虑风储一次调频备用总成本最小为目标;然后建立基于机会约束规划的多风电场联合共享储能参与一次调频的... 以大规模多风电场接入电力系统的一次调频备用容量为研究对象,首先通过引入风电出力预测误差的概率分布描述系统的不确定性因素,考虑风储一次调频备用总成本最小为目标;然后建立基于机会约束规划的多风电场联合共享储能参与一次调频的容量优化模型;最后提出基于快速傅里叶变换快速求解联合变量概率分布的改进p-有效点法通过数学解析将机会约束规划从形式上转化为确定性规划,再通过Yalmip调用Cplex实现模型的快速求解。算例结果表明,所提模型和方法可有效提高风储调频效果和收益,且具有更高的求解效率。 展开更多
关键词 风电场 调频 储能 机会约束规划 快速傅里变换 p-有效
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基于混合基的类浮点可变点FFT处理器的ASIC实现
6
作者 潘于 田映辉 +3 位作者 刘志哲 陈涛 张伟 申奇 《现代电子技术》 北大核心 2024年第1期163-170,共8页
为了对数字信号处理领域中的核心算法快速傅里叶变换(FFT)进行加速,需要设计专门的FFT处理器。由于在数字信号处理领域经常使用不同点数的FFT,提出一种采用基2-基4混合基的点数可配置的FFT处理器实现方案。同时,为了提高运算精度且不增... 为了对数字信号处理领域中的核心算法快速傅里叶变换(FFT)进行加速,需要设计专门的FFT处理器。由于在数字信号处理领域经常使用不同点数的FFT,提出一种采用基2-基4混合基的点数可配置的FFT处理器实现方案。同时,为了提高运算精度且不增加硬件资源与实现复杂度,首次提出类浮点数据格式。该类浮点数据格式采用浮点数据的设计思想表示整数型数据,使得在运算过程中低位数据得到有效利用,提高了运算精度和数据的动态范围。实验结果表明,该类浮点FFT处理器比传统pipelined FFT处理器以及经典块浮点FFT处理器具有更优的PPA性能。与经典块浮点FFT进行精度比较,对于小数值输入数据二者精度一致,对于大数值输入数据,类浮点FFT处理器比块浮点FFT处理器有更高的精度,因此是实现FFT处理器的一种有效方案。 展开更多
关键词 快速傅里变换 可变 混合基 类浮 块浮 高精度 流水线型
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基于FFT的两种伪码快速捕获方案的研究与实现 被引量:13
7
作者 李菊 陈禾 +1 位作者 金俊坤 吴嗣亮 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第10期1778-1781,共4页
该文提出两种基于FFT的伪码快速捕获方案,一种是基于分数倍采样率转换器的快捕方案;另一种是基于抽取器的快捕方案。两种伪码快捕电路均利用设计复用技术使硬件规模大幅减少;采用并行设计使系统的运算速度大大提高;采用块浮点算法以提... 该文提出两种基于FFT的伪码快速捕获方案,一种是基于分数倍采样率转换器的快捕方案;另一种是基于抽取器的快捕方案。两种伪码快捕电路均利用设计复用技术使硬件规模大幅减少;采用并行设计使系统的运算速度大大提高;采用块浮点算法以提高动态范围和运算精度。两种快捕电路均由一块FPGA实现。仿真和测试结果表明,基于分数倍采样率转换器的快捕电路与基于抽取器的快捕电路相比,占用的硬件资源较大,但是捕获精度更高。 展开更多
关键词 快速傅里变换 伪码快速捕获 现场可编程门阵列 块浮算法
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基于球面边值问题的点质量调和分析方法 被引量:10
8
作者 吴星 张传定 赵东明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2993-3000,共8页
对全球扰动点质量模型而言,可以假定虚拟扰动质点系位于地球内部同一Bjerhamar球面上,同时把边值界面视为球面.本文针对这一假设下所形成的线性方程组的系数阵,运用快速傅里叶变换的方法,得到了点质量模型解算中利用分块循环矩阵分解大... 对全球扰动点质量模型而言,可以假定虚拟扰动质点系位于地球内部同一Bjerhamar球面上,同时把边值界面视为球面.本文针对这一假设下所形成的线性方程组的系数阵,运用快速傅里叶变换的方法,得到了点质量模型解算中利用分块循环矩阵分解大型线性方程组的新方法.全球30′×30′扰动点质量模型259200阶方程组的解算分解为720个360阶方程组的解算,解决了点质量模型构建中大型线性方程组的稳定解算问题.推导了全球点质量模型与球谐位系数模型的转换关系,得到了一种基于球面边值问题的点质量调和分析方法.数值模拟试验表明,在适当选取点质量埋深度的情况下,本文的点质量调和分析方法较传统的调和分析方法精度更高. 展开更多
关键词 扰动质量模型 调和分析 Toeplitz循环矩阵 快速傅里变换
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高吞吐率双模浮点可重构FFT处理器设计实现 被引量:5
9
作者 魏星 黄志洪 杨海钢 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期3042-3050,共9页
高吞吐浮点可灵活重构的快速傅里叶变换(FFT)处理器可满足尖端雷达实时成像和高精度科学计算等多种应用需求。与定点FFT相比,浮点运算复杂度更高,使得浮点型FFT的运算吞吐率与其实现面积、功耗之间的矛盾问题尤为突出。鉴于此,为降低运... 高吞吐浮点可灵活重构的快速傅里叶变换(FFT)处理器可满足尖端雷达实时成像和高精度科学计算等多种应用需求。与定点FFT相比,浮点运算复杂度更高,使得浮点型FFT的运算吞吐率与其实现面积、功耗之间的矛盾问题尤为突出。鉴于此,为降低运算复杂度,首先将大点数FFT分解成若干个小点数基2k级联子级实现,提出分别针对128/256/512/1024/2048点FFT的优化混合基算法。同时,结合所提出同时支持单通道单精度和双通道半精度两种浮点模式的新型融合加减与点乘运算单元,首次提出一款高吞吐率双模浮点可变点FFT处理器结构,并在28 nm标准CMOS工艺下进行设计并实现。实验结果表明,单通道单精度和双通道半精度浮点两种模式下的运算吞吐率和输出平均信号量化噪声比分别为3.478 GSample/s, 135 dB和6.957 GSample/s, 60 dB。归一化吞吐率面积比相比于现有其他浮点FFT实现可提高约12倍。 展开更多
关键词 快速傅里变换 双模浮 混合基 融合运算单元
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输气管道泄漏点的定位算法 被引量:5
10
作者 高松巍 丛迪娜 杨理践 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期691-694,707,共5页
针对管道泄漏点的定位问题,利用相关原理对管道泄漏检测进行阐述,给出漏点定位算法,并编写相关程序.采用离散快速傅里叶变换算法求解声波信号的互相关函数,确定信号相位差,通过对互相关算法中关键参数的计算方法及提高测量精度方法的研... 针对管道泄漏点的定位问题,利用相关原理对管道泄漏检测进行阐述,给出漏点定位算法,并编写相关程序.采用离散快速傅里叶变换算法求解声波信号的互相关函数,确定信号相位差,通过对互相关算法中关键参数的计算方法及提高测量精度方法的研究,对泄漏点进行了大量定位检测试验.试验结果表明:将互相关算法应用于气体管道泄漏检测中,可以提高泄漏点定位精度和抗干扰能力,验证了该算法的有效性和实用性,实现了对管道漏损位置的定位. 展开更多
关键词 管道泄漏 互相关算法 信号处理 快速傅里变换 相位差检测 噪声 泄漏发射 定位
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基于FPGA的32位浮点FFT处理器的设计 被引量:9
11
作者 赵忠武 陈禾 韩月秋 《电讯技术》 北大核心 2003年第6期73-77,共5页
介绍了一种基于FPGA的1024点32位浮点FFT处理器的设计。采用改进的蝶形运算单元,减小了系统的硬件消耗,改善了系统的性能。详细讨论了32位浮点加法器/减法器、乘法器的分级流水技术,提高了系统性能。浮点算法的采用使得系统具有较高的... 介绍了一种基于FPGA的1024点32位浮点FFT处理器的设计。采用改进的蝶形运算单元,减小了系统的硬件消耗,改善了系统的性能。详细讨论了32位浮点加法器/减法器、乘法器的分级流水技术,提高了系统性能。浮点算法的采用使得系统具有较高的处理精度。 展开更多
关键词 FPGA 蝶形运算单元 快速傅里变换 FFT处理器 分级流水 可编程门阵列
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浮点协处理器设计及其在电力电子数字控制平台中的应用 被引量:1
12
作者 胡海兵 吕征宇 钱照明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期29-34,共6页
由于定点数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)存在字长效应和运算能力不足的问题,在一些电力电子应用场合不得不采用浮点DSP。为了解决定点DSP的电力电子数字控制平台的计算瓶颈问题,该文提出了用现场可编程逻辑阵列配置浮点协... 由于定点数字信号处理器(digitalsignalprocessor,DSP)存在字长效应和运算能力不足的问题,在一些电力电子应用场合不得不采用浮点DSP。为了解决定点DSP的电力电子数字控制平台的计算瓶颈问题,该文提出了用现场可编程逻辑阵列配置浮点协处理器的方法来提升平台的计算能力。该文给出了浮点运算单元的详细设计过程,并提出了一种更为简单的浮点除法算法实现方法,该算法的误差分析表明:最大绝对值误差不超过2个最小位。仿真和实验验证该浮点协处理器的运算速度可达2.5千万次浮点运算。用快速傅里叶变换算法测试运算效率的实验表明:浮点协处理器的运算效率比DSP算法运算效率快5倍之多。 展开更多
关键词 协处理器 现场可编程逻辑阵列 电力电子 数字平台 快速傅里变换
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函数波束形成改进FFT-FISTA算法及应用研究 被引量:1
13
作者 赵慎 石少锦 +3 位作者 周超 李伟 张锐 李俊毅 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期77-87,共11页
基于快速傅里叶变换的快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage threshold algorithm based on fast Fourier transform, FFT-FISTA)具有较高的计算效率,但其忽略点扩散函数的空间变化及卷绕误差,造成声源识别性能的损失,为此提... 基于快速傅里叶变换的快速迭代收缩阈值算法(fast iterative shrinkage threshold algorithm based on fast Fourier transform, FFT-FISTA)具有较高的计算效率,但其忽略点扩散函数的空间变化及卷绕误差,造成声源识别性能的损失,为此提出基于函数波束形成的改进FFT-FISTA算法。改进算法以函数波束形成输出作为FFT-FISTA算法的迭代输入,建立函数波束形成、声源分布及升幂空间转移不变点扩散函数的线性方程组,基于周期边界条件下的快速傅里叶变换进行迭代求解,使被运算的非周期函数变为一个周期函数,解决补零边界带来的波数泄漏问题,可提高运算准确性,进一步提升成像性能;通过指数运算锐化点扩散函数主瓣,拓展点扩散函数空间转移不变性假设的适用性。仿真和试验结果表明,相较于常规FFT-FISTA算法,改进算法能提升成像空间分辨率及动态范围,扩大FFT-FISTA算法的有效成像区域,压缩气体泄漏试验结果验证了改进算法的有效性。 展开更多
关键词 扩散函数 函数波束形成 周期边界 快速傅里变换(FFT) 快速迭代收缩阈值算法(FISTA)
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16点FFT的信噪比分析 被引量:4
14
作者 朱晓波 芶冬荣 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期282-283,共2页
由于有限字长的限制,使得工程应用中16点快速傅里叶变换(FFT)的结果中含有截尾噪声。在许多应用场合,该截尾噪声对系统性能具有一定的影响。为了能定量描述这种噪声,该文分析了16点FFT处理中信号与噪声的传递特性,得出了FFT输出的... 由于有限字长的限制,使得工程应用中16点快速傅里叶变换(FFT)的结果中含有截尾噪声。在许多应用场合,该截尾噪声对系统性能具有一定的影响。为了能定量描述这种噪声,该文分析了16点FFT处理中信号与噪声的传递特性,得出了FFT输出的信噪比(SNR)。 展开更多
关键词 16FFT 信噪比分析 信号处理 快速傅里变换
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基于自适应加权方法的复值SAR图像的频域压缩改进算法 被引量:3
15
作者 孙明 李春升 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期12-15,共4页
该文提出了一种基于自适应加权方法的复值SAR图像的频域压缩改进算法。该算法在原有频域压缩算法 的基础上采用了自适应的加权方法,在低压缩比(<20:1)的情况下能够很好地保留原始数据图像的特征,是一种有效 的复值SAR图像的压缩算法... 该文提出了一种基于自适应加权方法的复值SAR图像的频域压缩改进算法。该算法在原有频域压缩算法 的基础上采用了自适应的加权方法,在低压缩比(<20:1)的情况下能够很好地保留原始数据图像的特征,是一种有效 的复值SAR图像的压缩算法。复值空域相关系数指标评估,以及原始数据、重建数据的幅度图对比和两幅数据图 像之间的相关系数图都验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 复值SAR图像 数据压缩 自适应加权 二维快速傅里变换
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五项MSD-Rife窗的四谱线插值FFT电力谐波分析 被引量:3
16
作者 南雪 杨淑连 +1 位作者 李田泽 乔家振 《水电能源科学》 北大核心 2018年第10期177-180,共4页
在采用快速傅里叶变换(FFT)对电网谐波进行分析时,信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄漏会影响检测结果的精度,加窗插值则能有效地解决问题。分析了五项MSD-Rife窗在不同权重时的频谱特性,提出了一种基于五项MSD-Rife窗的四... 在采用快速傅里叶变换(FFT)对电网谐波进行分析时,信号的非整周期截断和非同步采样而造成的频谱泄漏会影响检测结果的精度,加窗插值则能有效地解决问题。分析了五项MSD-Rife窗在不同权重时的频谱特性,提出了一种基于五项MSD-Rife窗的四谱线插值FFT谐波分析算法,即先对谐波信号加窗,然后利用真实谐波点附近的4根最大谱线值确定实际谱线的位置,运用曲线拟合函数推导出了简单实用的四谱线修正公式。仿真试验结果表明,该算法较其他算法在幅值、相位和频率上的检测精度更高,从而消除了频谱泄漏和栅栏效应带来的影响。 展开更多
关键词 谐波分析 快速傅里变换 项MSD-Rife窗 四谱线插值 频谱泄漏
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一种快速FFT处理器的地址生成方法 被引量:1
17
作者 陆涛 何佩琨 +1 位作者 陈禾 韩月秋 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期68-71,共4页
研究一种适用于VLSI设计的高速、低功耗快速傅里叶变换(FFT)处理器中操作数与旋转因子的地址快速生成方法.通过引入r进制数(r=2,4,8,…)的概念对离散傅里叶变换(DFT)算法进行重新推导,并利用r进制数的运算规则得出了一种新的基r数的固... 研究一种适用于VLSI设计的高速、低功耗快速傅里叶变换(FFT)处理器中操作数与旋转因子的地址快速生成方法.通过引入r进制数(r=2,4,8,…)的概念对离散傅里叶变换(DFT)算法进行重新推导,并利用r进制数的运算规则得出了一种新的基r数的固定点与可变点长Cooley-Tukey FFT算法的地址快速生成方法.该方法还进一步减少了旋转因子的读取次数,并对可变点长FFT处理器中旋转因子的存储容量进行了压缩. 展开更多
关键词 快速傅里变换 蝶形运算 旋转因子 可变长FFT计算
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Blackman-Nuttall窗FFT序列重构四谱线插值介损角测量方法 被引量:1
18
作者 焦裕鹏 王玮 贾明娜 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第3期176-182,共7页
采用快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时会产生频谱泄露和栅栏效应,影响介质损耗角的测量精度。为提高介质损耗角的测量精度,该文提出并建立一种基于Blackman-Nuttall窗FFT序列重构的四谱线插值介损角测量方法,对采样信号加Blackman-Nut... 采用快速傅里叶变换(FFT)在非同步采样时会产生频谱泄露和栅栏效应,影响介质损耗角的测量精度。为提高介质损耗角的测量精度,该文提出并建立一种基于Blackman-Nuttall窗FFT序列重构的四谱线插值介损角测量方法,对采样信号加Blackman-Nuttall窗进行FFT获得离散频谱序列,通过五点变换重构离散频谱序列,然后对重构后的序列进行四谱线插值修正得到电压和电流信号的基波相位,最后由两者的基波相位得到介质损耗角。通过在频率变化、采样点数变化、初始相位变化、直流分量变化、谐波分量变化和不同信噪比的噪声下仿真实验,表明该方法具有较高的介质损耗角测量精度。在与已用加窗傅里叶变换法相比,该方法运算量小、测量精度高,适用于对介质损耗角的精确测量。 展开更多
关键词 快速傅里变换 Blackman-Nuttall窗 变换 四谱线插值 介质损耗角
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高性能并行FFT处理器的设计与实现 被引量:10
19
作者 石长振 杨雪 王贞松 《计算机工程》 CAS CSCD 2012年第2期242-244,247,共4页
提出一种高性能并行快速傅里叶变换(FFT)处理器的设计方案,采用4个蝶形单元进行并行处理,利用改进的无冲突操作数地址映射方式,保证每个周期同时读取和写入16个数据。给出该处理器的FPGA实现,性能评测结果表明,与其他FFT处理器相比,该并... 提出一种高性能并行快速傅里叶变换(FFT)处理器的设计方案,采用4个蝶形单元进行并行处理,利用改进的无冲突操作数地址映射方式,保证每个周期同时读取和写入16个数据。给出该处理器的FPGA实现,性能评测结果表明,与其他FFT处理器相比,该并行FFT处理器的性能较优,能满足实际应用需求。 展开更多
关键词 快速傅里变换 并行处理 流水线 块浮 蝶形单元
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GPS接收机P(Y)直捕方法研究 被引量:10
20
作者 张新波 张扬 刘田 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期62-65,共4页
GPS接收机P(Y)直捕算法是基于存储的滑动相关搜索,并利用FFT将时频二维联合搜索变成时域一维搜索。同时,考虑位同步点已知的条件,接收资源池只需存储一段接收序列,缩短了捕获时间且利于硬件实现。仿真结果表明,多普勒频移为±5kHz时... GPS接收机P(Y)直捕算法是基于存储的滑动相关搜索,并利用FFT将时频二维联合搜索变成时域一维搜索。同时,考虑位同步点已知的条件,接收资源池只需存储一段接收序列,缩短了捕获时间且利于硬件实现。仿真结果表明,多普勒频移为±5kHz时,所带来的峰值衰减为2dB左右,本地信号与接收信号对齐时出现明显的相关峰,很好地实现了捕获功能;提出了用"重叠分段补零FFT"操作实现并行相关,成倍降低了捕获时间;提出了利用位同步信息,避免了码极性翻转可能引起的信噪比损耗;针对码相位漂移,提出了优化捕获策略,可在短时间内完成重捕。 展开更多
关键词 傅里快速变换 全球定位系统 位同步 并行相关 长(精)码
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