按频率抽取的基4FFT算法在FPGA中实现 被引量：5

1

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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基于FFT的快速高精度正弦信号频率估计算法 被引量：6

2

作者 唐鹏飞 林钱强 +1 位作者 袁斌 陈曾平 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第11期41-44,48,共5页

提出了一种新的基于FFT的快速高精度正弦信号频率估计算法。通过分析Jacobsen算法和傅里叶系数插值迭代算法的性能,指出Jacobsen算法计算简单,精度不高;傅里叶系数插值迭代算法精度较高,但需要进行两次迭代,每次迭代均需计算两点的FFT系... 提出了一种新的基于FFT的快速高精度正弦信号频率估计算法。通过分析Jacobsen算法和傅里叶系数插值迭代算法的性能,指出Jacobsen算法计算简单,精度不高;傅里叶系数插值迭代算法精度较高,但需要进行两次迭代,每次迭代均需计算两点的FFT系数,计算量较大。结合这两种算法,文中提出一种改进的高精度算法。该算法采用Jacobsen算法作为迭代初值,仅需进行一次迭代就能达到原迭代算法两次迭代的性能。仿真结果表明该算法在FFT信噪比门限以上全频段估计的均方根误差十分接近克拉美罗下限,具有较强的抗噪性能,且计算量较少,易于实时实现。 展开更多

关键词 频率估计 fft系数 Jacobsen算法 迭代算法

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基于Nuttall自卷积窗FFT算法的生物电阻抗谱多频率同步测量方法 被引量：3

3

作者 杨宇祥 张甫 +3 位作者 乔洋 张雯 温和 唐求 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期250-254,共5页

传统的扫频式生物电阻抗频谱(BIS)测量法难以准确反映生物体真实的阻抗信息,开发BIS的多频率同时快速测量方法具有重要意义。该文提出一种基于多频率同步(MFS)信号激励和加窗改进FFT算法的BIS多频率同步快速测量方法。该文首先介绍了一... 传统的扫频式生物电阻抗频谱(BIS)测量法难以准确反映生物体真实的阻抗信息,开发BIS的多频率同时快速测量方法具有重要意义。该文提出一种基于多频率同步(MFS)信号激励和加窗改进FFT算法的BIS多频率同步快速测量方法。该文首先介绍了一种7频率同步信号的合成及其频谱特性,提出了性能优良的Nuttall自卷积窗函数,并构建了基于Nuttall自卷积窗的改进插值FFT谐波分析算法,从而在理论上论证了BIS多频率同步快速测量的可行性,为下一步开发实际的BIS快速测量系统提供了技术支持。 展开更多

关键词 生物电阻抗谱 多频率同步信号 Nuttall自卷积窗 加窗插值fft算法

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一种新的步进频率雷达信号目标抽取算法 被引量：6

4

作者 王飞 龙腾 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第2期135-137,共3页

首先介绍了步进频率雷达信号处理的基本原理,然后分析了步进频率雷达信号处理中,形成真实一维高分辨距离像时采用的几种典型目标抽取算法的缺点及成因,提出了更实用的目标抽取原则和最大可信度算法,最后通过计算机仿真及某雷达系统的外... 首先介绍了步进频率雷达信号处理的基本原理,然后分析了步进频率雷达信号处理中,形成真实一维高分辨距离像时采用的几种典型目标抽取算法的缺点及成因,提出了更实用的目标抽取原则和最大可信度算法,最后通过计算机仿真及某雷达系统的外场实测数据处理验证了其可行性和有效性。 展开更多

关键词 雷达 目标抽取算法 高分辨距离像 步进频率

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基于修正Rife算法的正弦波频率估计及FPGA实现 被引量：38

5

作者 王旭东 刘渝 邓振淼 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期621-624,共4页

Rife算法的基础上,通过对输入信号进行频谱搬移,给出了一种修正Rife(MRife)算法。该算法易于并行实现。Monte Caro仿真表明,MRife算法具有频率估计精度高、整个量化频率范围内性能平稳等优点。当SNR(信噪比)大于0 dB时,MRife算法频率估... Rife算法的基础上,通过对输入信号进行频谱搬移,给出了一种修正Rife(MRife)算法。该算法易于并行实现。Monte Caro仿真表明,MRife算法具有频率估计精度高、整个量化频率范围内性能平稳等优点。当SNR(信噪比)大于0 dB时,MRife算法频率估计均方根误差接近克拉美-罗限(CRB,Cramer-Rao bound)。为了提高算法FPGA实现时的系统运行速度,提出使用FFT运算后的实/虚部代替FFT模进行插值,仿真表明对MRife算法性能影响不大。最后,将MRife算法在单片FPGA芯片内进行了硬件设计。布局布线后的时序仿真结果表明,该设计能够对输入数据速率为200 MHz的信号进行实时频率估计,数据不堆积。 展开更多

关键词 修正Rife算法 频率估计 FPGA fft

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基于FFT的欠采样带宽信号频率无模糊估计 被引量：10

6

作者 唐斌 肖先赐 《数据采集与处理》 CSCD 1998年第1期17-20,共4页

在宽频段内进行信号参数估计时，从节约高速ＡＤＣ硬件花费和减少系统的复杂性两方面考虑，信号欠采样是一种可行的方法。现有一些方法虽然能有效地消除频率估计模糊，但是要损失其他特征信息和没有考虑信号带宽对频率估计的影响。本文... 在宽频段内进行信号参数估计时，从节约高速ＡＤＣ硬件花费和减少系统的复杂性两方面考虑，信号欠采样是一种可行的方法。现有一些方法虽然能有效地消除频率估计模糊，但是要损失其他特征信息和没有考虑信号带宽对频率估计的影响。本文基于ＦＦＴ技术和分类算法提出一种新的多个欠Ｎｙｑｕｉｓｔ采样的带宽信号频率无模糊估计方法。只要严格地选取ＡＤＣ的采样速率，频率估计误差就能控制在与信号带宽和其他因素有关的误差范围内。同时，该方法还保留了信号的其他特征信息。计算机模拟实验验证了方法的有效性。 展开更多

关键词 算法 频率 欠采样 无模糊估计 fft 信号处理

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电力系统高精度频率估计的谱泄漏对消算法 被引量：6

7

作者 张介秋 李爽 +1 位作者 韩峰岩 梁昌洪 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第12期30-35,共6页

提出基于谱泄漏对消技术的电力系统频率估计方法。该法通过将两段采样起点错开1／4 个额定周期的采样信号序列的加窗傅里叶变换将基波的谱泄漏相消,同时也能显著减小其它奇次谐波的谱泄漏对频率测量的影响,从而极为有效地减小因采样不... 提出基于谱泄漏对消技术的电力系统频率估计方法。该法通过将两段采样起点错开1／4 个额定周期的采样信号序列的加窗傅里叶变换将基波的谱泄漏相消,同时也能显著减小其它奇次谐波的谱泄漏对频率测量的影响,从而极为有效地减小因采样不同步及信号畸变而引起的测量误差。由于电力系统频率成分主要为基波分量和小部分奇次谐波,因此该法能够显著地提高频率测量的精度。该法除了估计精度高以外,还具有时滞小和计算量小(只需对采样数据求加权和)等优点,适合于实时高精度频率测量。 展开更多

关键词 频率估计 非同步采样 谱泄漏对消算法 加窗fft

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FFT算法在电机智能保护系统中的应用 被引量：4

8

作者 黄天戍 谭志江 +1 位作者 任清珍 张旭良 《计算机工程与设计》 CSCD 2003年第3期69-71,共3页

对FFT算法在测控系统中应用的基本原理及相应其它参数计算方法进行了说明,并结合基于DSP的电机智能保护系统课题的研究,利用DSP强大的运算能力、专为信号处理的芯片设计的特点,介绍了FFT的软件实现,FFT算法使系统的测控能力极大提高,使... 对FFT算法在测控系统中应用的基本原理及相应其它参数计算方法进行了说明,并结合基于DSP的电机智能保护系统课题的研究,利用DSP强大的运算能力、专为信号处理的芯片设计的特点,介绍了FFT的软件实现,FFT算法使系统的测控能力极大提高,使电机保护装置数字化和智能化。 展开更多

关键词 fft算法 电机智能保护系统 数字信号处理 离散傅利叶变我 快速傅利叶变换 采样频率

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用于电力系统谐波频率高分辨估计的MUSIC算法 被引量：7

9

作者 孙向文 孙立功 《电测与仪表》 北大核心 2008年第10期19-21,32,共4页

指出了目前电力系统谐波频率常规估计算法的诸多不足,将基于多重信号分类(MUSIC)的高分辨谐波频率估计算法引进电力系统谐波频率估计领域。给出了MUSIC算法的基本原理,对MUSIC算法的频谱分辨能力和频率检测门限进行了理论分析,在Matlab... 指出了目前电力系统谐波频率常规估计算法的诸多不足,将基于多重信号分类(MUSIC)的高分辨谐波频率估计算法引进电力系统谐波频率估计领域。给出了MUSIC算法的基本原理,对MUSIC算法的频谱分辨能力和频率检测门限进行了理论分析,在Matlab仿真平台下对MUSIC算法和FFT算法的频率估计性能进行了比较。理论分析和Matlab仿真结果表明,MUSIC频率估计算法对数据量要求较低,具有良好的分辨特性和抗噪声能力,且能够检测微弱的谐波信号。 展开更多

关键词 谐波频率 fft频率估计 MUSIC算法

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基于FPGA的全相位FFT高精度频率测量 被引量：10

10

作者 贺同 陈星 洪龙龙 《电子测量技术》 2013年第8期80-83,88,共5页

基于常规FFT时移相位差测频方法由于频谱泄漏的影响使得测频精度不高,且抗噪性能不好。采用具有初相不变特性的APFFT(全相位快速傅里叶变换)算法,结合实际工程应用要求,设计、仿真并在FPGA平台上实现了一种高精度的时移相位差频率测量... 基于常规FFT时移相位差测频方法由于频谱泄漏的影响使得测频精度不高,且抗噪性能不好。采用具有初相不变特性的APFFT(全相位快速傅里叶变换)算法,结合实际工程应用要求,设计、仿真并在FPGA平台上实现了一种高精度的时移相位差频率测量方案。在MATLAB环境下的功能模拟和性能仿真,以及最终在FPGA平台实际检测的结果表明,该方案能有效克服频率泄漏对相位差测量的影响,测频精度高,抗噪性能强,并且具有测频绝对精度在大倍频程的测量频段内基本保持不变的优点(实例,绝对精度优于1Hz@1kHz～3600kHz),具有很高的工程应用价值。 展开更多

关键词 全相位fft 高精度频率测量 时移相位差法 FPGA CORDIC算法

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一种改进的基于FFT的PIV互相关算法 被引量：7

11

作者 鲍晓利 李木国 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期417-421,共5页

针对粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术中互相关算法运算量巨大的问题,提出了一种改进的基于快速傅里叶变换(FFT)的互相关算法.改进算法根据频域抽取原理,设置相关窗口重叠率为50%,重叠窗口一个维度的FFT值可由其相邻... 针对粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术中互相关算法运算量巨大的问题,提出了一种改进的基于快速傅里叶变换(FFT)的互相关算法.改进算法根据频域抽取原理,设置相关窗口重叠率为50%,重叠窗口一个维度的FFT值可由其相邻重叠子窗口的同一维度FFT值经频移叠加获得,无需进行FFT,有效减少了互相关运算中的重复FFT运算量.最后,利用CCD相机连续采集多帧粒子图像进行了算法对比验证及分析.实验结果表明,改进算法在运算效率方面实际提高了约12.25%. 展开更多

关键词 粒子图像测速 互相关算法 快速傅里叶变换(fft) 频域抽取 运算效率

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二维空间脉动风场波数-频率联合功率谱表达的FFT模拟 被引量：6

12

作者 宋玉鹏 陈建兵 彭勇波 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期660-666,共7页

针对二维空间纵向脉动风场模拟问题,采用多维随机场理论,基于Davenport脉动风速谱和相干函数模型,导出了二维空间均匀脉动风场的波数-频率联合功率谱。通过谐波叠加直接获得二维空间均匀脉动风场,避免了经典谱表达方法在脉动风场模拟时... 针对二维空间纵向脉动风场模拟问题,采用多维随机场理论,基于Davenport脉动风速谱和相干函数模型,导出了二维空间均匀脉动风场的波数-频率联合功率谱。通过谐波叠加直接获得二维空间均匀脉动风场,避免了经典谱表达方法在脉动风场模拟时的空间离散和互功率谱矩阵的Cholesky分解或本征正交分解(POD)。为了进一步提高风场模拟的效率,在数值程序中引入了快速Fourier变换(FFT)技术。最后,对风力机桨叶所在平面进行了二维空间脉动风场模拟,验证了该方法的准确性和高效性。 展开更多

关键词 脉动风场 波数-频率联合功率谱 二维空间 谱表达方法 fft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

13

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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基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法研究 被引量：2

14

作者 许珉 刘晓辉 +3 位作者 王玺 许辉 王奕 曹苑芊 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2013年第1期66-69,共4页

为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小... 为了提高电力系统频率计算的精度,提出了一种基于加四项Nuttall窗递推DFT插值算法的高精度测频方法.由于四项余弦窗的能量更集中在主瓣,旁瓣非常小,因此加四项余弦窗FFT插值算法能极大地减小频谱泄漏的影响,谱间干扰很小,能较好地减小频谱泄漏和谐波等给频率测量带来的干扰,且该方法采用的频率偏移量计算公式简单.为了减小加四项余弦窗FFT的计算量,采用加四项余弦窗递推DFT的方法对传统方法进行了改进,有效减小了算法的计算量,提高了频率的计算精度.仿真计算结果验证了所提算法的计算精度. 展开更多

关键词 递推DFT算法 Nuttall窗 频谱泄漏 频率 插值fft算法

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基于优化原子分解的含频谱干涉谐波/间谐波检测算法 被引量：2

15

作者 董海艳 贾清泉 +1 位作者 刘楚 崔志强 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期1-9,共9页

针对现代电网中含主瓣干扰和负频率干扰的谐波/间谐波信号,提出了一种基于优化原子分解的快速检测方法。对待分析信号加Hanning窗并进行FFT谱估计,根据频域谱线的相位特性和谱线幅值的比值校正理论,构建一种高可信度综合频谱干涉判据,... 针对现代电网中含主瓣干扰和负频率干扰的谐波/间谐波信号,提出了一种基于优化原子分解的快速检测方法。对待分析信号加Hanning窗并进行FFT谱估计,根据频域谱线的相位特性和谱线幅值的比值校正理论,构建一种高可信度综合频谱干涉判据,判断频域内发生主瓣干扰或负频率干扰的谱线。对受干扰谱线在其邻域的一定频率间隔范围内进行粒子群优化(PSO)算法粗搜索,将得到的寻优参数重新离散化,在更小的范围内采用原子分解算法,快速准确获得谐波/间谐波参数。本文方法大大减小了匹配追踪算法的寻优范围和计算量,并能保证搜索的全局最优。仿真结果表明本文算法可快速有效分析含频谱干涉的复杂谐波/间谐波信号。 展开更多

关键词 主瓣干扰 负频率干扰 谐波/间谐波 fft谱估计 PSO算法 原子分解算法

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一种电力系统测频方法——CZT算法 被引量：3

16

作者 张辉 《现代电力》 2005年第3期20-23,共4页

电力系统的频率测量关系到电力系统的安全运行和正常调节。通常的FFT变换方法测量频率,难以满足现场实时计算分析的要求。文中提出了采用基于FFT的CZT算法———线性调频Z变换,目的是解决电力系统的频率测量过程中所遇到的噪声、谐波和... 电力系统的频率测量关系到电力系统的安全运行和正常调节。通常的FFT变换方法测量频率,难以满足现场实时计算分析的要求。文中提出了采用基于FFT的CZT算法———线性调频Z变换,目的是解决电力系统的频率测量过程中所遇到的噪声、谐波和随机干扰对进行测量的电压信号造成污染以及外界扰动和操作等导致的信号相位跃变等问题。CZT算法的主要内容是对工频附近(50±5%Hz)的基波及其三次、五次谐波进行线性调频Z变换,沿不同的单位圆,或更一般的路径对Z变换取样,灵活地分析FFT和频谱。此方法适用于高采样频率的频率测频,计算中可以调整频率的分辨率,增加了FFT和频谱分析的灵活性。从文中仿真和实测结果来看,自适应CZT算法测量精度较高,能满足电网频率的测量要求。 展开更多

关键词 电力系统 频率 测频算法 fft 线性调频Z变换法 自适应

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基-4FFT处理器的优化设计与应用 被引量：2

17

作者 高博 尹若童 +1 位作者 张乙海 宋紫祎 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第11期1491-1496,共6页

快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)因其高效而广泛应用于信号处理系统。文章通过分析按时间抽取的基-4FFT算法,针对1024点设计了一款5级流水线型FFT处理器。在处理器结构中每级内采用蝶形运算单元的分时复用方法降低了硬件资... 快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)因其高效而广泛应用于信号处理系统。文章通过分析按时间抽取的基-4FFT算法,针对1024点设计了一款5级流水线型FFT处理器。在处理器结构中每级内采用蝶形运算单元的分时复用方法降低了硬件资源消耗;在5级连接结构设计中采用流水线技术提高算法处理速度。该处理器采用现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)进行验证,结果表明,在50 MHz的条件下,11.9μs即可完成1024点运算,通过光电容积脉搏波检测应用验证了其正确性。 展开更多

关键词 坐标旋转数字计算(CORDIC)算法 基-4时域抽取快速傅里叶变换(fft) 蝶形运算单元 流水线结构 分时复用

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基于改进FFT变换的地铁电网谐波监测系统虚拟仪器化设计 被引量：1

18

作者 刘嫣 马一博 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第3期25-27,共3页

针对地铁电网谐波具有频率波动及半波对称的特性,以及传统硬件检测方法功能单一、灵活性差等缺点,文中提出了一种改进FFT算法,并在该算法基础上设计并开发了基于虚拟仪器的地铁电网谐波监测系统。该系统硬件采用PC-DAQ结构方案,在一定... 针对地铁电网谐波具有频率波动及半波对称的特性,以及传统硬件检测方法功能单一、灵活性差等缺点,文中提出了一种改进FFT算法,并在该算法基础上设计并开发了基于虚拟仪器的地铁电网谐波监测系统。该系统硬件采用PC-DAQ结构方案,在一定硬件设备的基础上,增加虚拟仪器开发平台。系统软件采用LabVIEW2009,运用LabVIEW强大的函数库实现数据采集、频率跟踪及谐波分析、数据动态显示等多种功能。改进FFT算法在MATLAB中仿真表明,该算法是传统FFT运算量的一半,提高了运算速度;软件测试表明,该系统能够实现预期功能,并具有检测精度高、实时性及扩展性好等优点。[1-2] 展开更多

关键词 地铁电力系统 自适应频率跟踪 改进fft算法 虚拟仪器 谐波分析

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频域抽取多维向量基快速傅里叶变换

19

作者 徐妮妮 于海艳 肖志涛 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2010年第10期2777-2780,2818,共5页

给出了频域抽取(DIF)多维向量基快速傅里叶变换(FFT)算法。对多维频域信号的每一维,采用向量基2频域抽取法,导出了快速算法蝶形运算的一般形式。该FFT算法适合于维数为任意整数的情况,当维数为1时,算法退化为著名的频域抽取向量基2FFT... 给出了频域抽取(DIF)多维向量基快速傅里叶变换(FFT)算法。对多维频域信号的每一维,采用向量基2频域抽取法,导出了快速算法蝶形运算的一般形式。该FFT算法适合于维数为任意整数的情况,当维数为1时,算法退化为著名的频域抽取向量基2FFT算法。为了便于编程实现,以频域抽取3维向量基FFT算法为例,给出了快速算法实现流程,该流程易于向任意整数维推广。计算量比较结果显示,频域抽取多维向量基FFT算法比多维分离式FFT算法计算量低。 展开更多

关键词 多维离散傅里叶变换 频域抽取 多维向量基 快速傅里叶变换 多维分离式fft算法

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大规模FFT并行计算中二维SRAM的设计 被引量：3

20

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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