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电力系统谐波分析的高精度FFT算法 被引量:484
1
作者 张伏生 耿中行 葛耀中 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期63-66,共4页
快速傅立叶变换存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。本文对FFT的泄漏误差进行了分析,根据Jain和Grandke提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法,对FFT的结果进行修正,极大地提高了计算精度,使之... 快速傅立叶变换存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析。本文对FFT的泄漏误差进行了分析,根据Jain和Grandke提出的插值算法提出了多项余弦窗插值的新算法,对FFT的结果进行修正,极大地提高了计算精度,使之适用于电力系统的准确谐波分析。文中给出了该算法进行谐波分析模拟计算的算例,计算结果表明,不同的加窗算法计算精度不同,新算法的计算精度显著提高。 展开更多
关键词 电力系统 谐波分析 fft算法 精度
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电机测试中谐波分析的高精度FFT算法 被引量:184
2
作者 赵文春 马伟明 胡安 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期83-87,92,共6页
快速傅立叶变换在非同步采样情况下存在较大的误差 ,因而无法在电机测试过程中获取准确的谐波参数。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响 ,提高电机测试中的谐波分析精度 ,该文通过加窗和插值对原算法进行了改进。该文先是对非同... 快速傅立叶变换在非同步采样情况下存在较大的误差 ,因而无法在电机测试过程中获取准确的谐波参数。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响 ,提高电机测试中的谐波分析精度 ,该文通过加窗和插值对原算法进行了改进。该文先是对非同步采样的泄漏效应进行了简要说明 ,然后详细分析和推导了加Blackman Harris窗的插值算法 ,并借助MATLAB软件求解高次插值方程得到准确的频率偏移量 ,进而得出较准确的谐波参数。在此基础上 ,对插值公式作适当改动 ,可以进一步提高各种情况下特别是泄漏程度较严重时的计算精度。该文最后提供了一个模拟分析实例 ,分析结果进一步验证了改进后算法在非同步采样时 ,仍然具有非常高的分析精度。 展开更多
关键词 电机 测试 谐波分析 高精度fft算法 电力系统
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一种加三项余弦窗的加窗插值FFT算法 被引量:19
3
作者 许珉 杨阳 +2 位作者 章梦哲 董青峰 白春涛 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第17期11-15,共5页
提出了一种基于三项余弦窗exact Blackman窗的插值FFT算法。讨论了exact Blackman窗的频率响应,详细推导了基于exact Blackman窗的插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数。仿真计算结果表明... 提出了一种基于三项余弦窗exact Blackman窗的插值FFT算法。讨论了exact Blackman窗的频率响应,详细推导了基于exact Blackman窗的插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数。仿真计算结果表明,利用三次样条函数计算的谐波幅值误差小于0.1%,频率误差小于0.01Hz,相位误差小于5%。新的插值FFT算法能够有效地提高电力系统谐波的测量精度,与其他四项余弦窗加窗插值FFT算法相比,具有较小的运算量和较好的实时性。 展开更多
关键词 电力系统谐波 EXACT Blackman窗 插值fft算法 频谱泄漏 三次样条函数
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应用插值FFT算法精确估计电网谐波参数 被引量:101
4
作者 祁才君 陈隆道 王小海 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期112-116,共5页
深入研究了插值快速傅里叶变换(FFT)算法在电网谐波参数估计中的应用.加窗宽度和窗函数的类型是影响插值FFT算法分析精度的主要因素.通过对常用窗函数的特性分析,得出了加窗宽度关于分析精度的估计公式.电网信号的基波幅值远大于各次谐... 深入研究了插值快速傅里叶变换(FFT)算法在电网谐波参数估计中的应用.加窗宽度和窗函数的类型是影响插值FFT算法分析精度的主要因素.通过对常用窗函数的特性分析,得出了加窗宽度关于分析精度的估计公式.电网信号的基波幅值远大于各次谐波幅值,分析表明,Hanning窗比较适合分析电网信号,同时给出了基于Hanning窗的电网谐波幅值、频率和相位的显式计算公式.仿真结果证明,应用上述分析结果,电网谐波幅度、频率和相位的估计达到了预期的分析精度. 展开更多
关键词 电网谐波参数 插值fft算法 插值快速傅里叶变换 电力系统 电网信号 信号估计
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一种基于非同步采样的FFT算法(英文) 被引量:31
5
作者 胡海兵 祁才君 吕征宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期13-17,共5页
在非同步采样中由FFT引入的频谱泄漏在谐波测量中会造成很大误差。以往采用加窗和插值的方法来处理这样的问题,但是,为了更精确地计算谐波,这些技术必须要延长数据采样长度来抑制谐波间的相互干扰。文中在详细分析了频谱泄漏机理的基础... 在非同步采样中由FFT引入的频谱泄漏在谐波测量中会造成很大误差。以往采用加窗和插值的方法来处理这样的问题,但是,为了更精确地计算谐波,这些技术必须要延长数据采样长度来抑制谐波间的相互干扰。文中在详细分析了频谱泄漏机理的基础上,导出了信号的实际频谱和泄漏频谱之间的简明关系。该方法能用相对比较短的采样长度从FFT计算的泄漏频谱中获得真实频谱,并不需要考虑频谱泄漏和谐波间的相互干扰。仿真表明该算法比FFT精度更高,可很好地恢复出信号的真实频谱。 展开更多
关键词 非同步采样 谐波测量 频谱泄漏 数据采样 fft算法 细分 仿真 信号 相互干扰 插值
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tanδ高准确度测量的加权插值FFT算法 被引量:22
6
作者 柴旭峥 关根志 +1 位作者 文习山 王一 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期32-33,37,共3页
在用谐波分析法对介质损耗因数进行在线监测时,电网频率的波动使数据采样频率与电网频率间不同步给测量系统带来很大误差。为实现介质损耗因数的高准确度测量.本文针对误差产生的原因提出了采用海宁加权插值快速傅立叶变换FFT算法对采... 在用谐波分析法对介质损耗因数进行在线监测时,电网频率的波动使数据采样频率与电网频率间不同步给测量系统带来很大误差。为实现介质损耗因数的高准确度测量.本文针对误差产生的原因提出了采用海宁加权插值快速傅立叶变换FFT算法对采样信号进行处理,从而跟踪系统频率的变化并对谐波分析得到的信号参数进行校正。该算法附加运算量少,受电网谐波影响小。数字信号试验结果表明该算法有较高的准确度,能够满足介质损耗因数在线监测的要求。 展开更多
关键词 TANΔ 高准确度测量 加权插值 fft算法 介质损耗角 介质损耗因数 谐波分析法 电力系统 仿真 傅立叶变换
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两种高精度FFT算法在介损测量中的应用 被引量:15
7
作者 梁英 律方成 +1 位作者 李成榕 王楠 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2004年第2期12-15,共4页
直接采用基于FFT的谐波分析法进行介损测量时,采样的非同步性使测量精度大大降低。为了减小频率波动引起的非同步采样对傅立叶变换的影响,提高介损的测量精度,通过加窗插值和修正理想频率对原算法进行了改进。先对非同步采样的泄漏效应... 直接采用基于FFT的谐波分析法进行介损测量时,采样的非同步性使测量精度大大降低。为了减小频率波动引起的非同步采样对傅立叶变换的影响,提高介损的测量精度,通过加窗插值和修正理想频率对原算法进行了改进。先对非同步采样的泄漏效应进行了简要的分析,然后就提出的两种改进算法在介损测量中的应用进行了详尽论述,理论推导表明二者都能很好地满足介损的精度要求。最后借助MATLAB软件进行了数值仿真,仿真结果进一步验证了改进算法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 介质损失 测量 fft算法 西林电桥法 过零比较法 傅立叶变换
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基于插值FFT算法的间谐波参数估计 被引量:167
8
作者 祁才君 王小海 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期92-95,共4页
间谐波是频率介于两个谐波之间的信号。间谐波除具有一般谐波信号的特性外 ,还会严重影响现有谐波补偿装置 ,使谐波补偿失败 ,因此准确检测间谐波的参数具有十分重要的意义。讨论了间谐波的特点及检测方法 ,提出了基于加窗插值FFT算法... 间谐波是频率介于两个谐波之间的信号。间谐波除具有一般谐波信号的特性外 ,还会严重影响现有谐波补偿装置 ,使谐波补偿失败 ,因此准确检测间谐波的参数具有十分重要的意义。讨论了间谐波的特点及检测方法 ,提出了基于加窗插值FFT算法的间谐波参数估计 ;讨论了窗函数的选择规则 ,推导了分析窗宽度的估计公式 ,以及基于Hanning窗的间谐波频率、幅值和相位的显式估计公式。仿真结果证明 ,该算法对电网间谐波和谐波的幅度、频率和相位的估计在一定条件下具有很高的精度。 展开更多
关键词 插值fft算法 间谐波 参数估计 电网 电力系统 谐波分析 电能质量
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应用三次样条函数快速计算插值FFT算法 被引量:12
9
作者 孙同明 许珉 杨育霞 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期60-62,共3页
加汉宁窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法可以克服频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电量时产生的误差,但其计算量较大,实时性较差。为了减小插值FFT算法的计算量,采用三次样条函数逼近加汉宁窗插值FFT算法函数,提出了应用三次样条函数... 加汉宁窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法可以克服频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电量时产生的误差,但其计算量较大,实时性较差。为了减小插值FFT算法的计算量,采用三次样条函数逼近加汉宁窗插值FFT算法函数,提出了应用三次样条函数的有效形式计算插值FFT算法,将插值FFT算法的谐波幅值修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,构造出计算插值FFT算法的三次样条函数的快速计算公式。该公式简单,程序实现方便,计算量小,在分段处连续,且为精确值,可以大幅度提高插值FFT算法的计算速度和实时性。仿真计算结果表明,应用三次样条函数的有效形式计算电量谐波幅值和频率,幅值误差小于0.1%,频率误差小于0.01Hz。 展开更多
关键词 三次样条函数 异步采样 频谱泄漏 插值fft算法
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基于Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法 被引量:15
10
作者 许珉 杨阳 +2 位作者 陈飞 王坤 楚志刚 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期44-48,共5页
加Blackman-harris窗插值FFT算法计算精度高,但其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂,计算量大,影响了它的应用。给出了一种基于4项余弦窗Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法。讨论了Nuttall(Ⅰ)窗的频率响应,详细推导了基于Nutta... 加Blackman-harris窗插值FFT算法计算精度高,但其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂,计算量大,影响了它的应用。给出了一种基于4项余弦窗Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法。讨论了Nuttall(Ⅰ)窗的频率响应,详细推导了基于Nuttall(Ⅰ)窗的插值FFT算法的计算公式,其频率修正系数计算公式简单,容易得到,并采用三次样条插值函数计算复振幅的修正系数。仿真计算结果表明,当采样10周期时,新的插值FFT算法能够有效地提高电力系统谐波的测量精度,与其他4项余弦窗加窗插值FFT算法相比,具有较小的运算量和较好的实时性。 展开更多
关键词 电力系统谐波 Nuttall(Ⅰ)窗 插值fft算法 频谱泄漏 三次样条函数
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工业电力系统谐波分析的高精度FFT算法 被引量:15
11
作者 胡振华 王海滨 张健毅 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期46-52,共7页
为了减少非同步采样对快速傅里叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,详细介绍了一种基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。利用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工... 为了减少非同步采样对快速傅里叶变换的影响,提高电力系统谐波分析的精度,详细介绍了一种基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数估计的新方法,并推导了其谐波参数估计公式。利用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对系统的谐波电流进行仿真。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和所提出的五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT两种算法对16次谐波参数估计值进行对比分析,实验结果表明:在相同条件下,五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。 展开更多
关键词 电力系统 谐波分析 快速傅里叶变换 非同步采样 五项窗Rife-Vincent(Ⅰ) 插值fft算法 电磁暂态仿真程序
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基于三次样条函数的加Blackman-harris窗插值FFT算法 被引量:16
12
作者 许珉 刘凌波 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期59-63,共5页
使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂。提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形... 使用加Blackman-harris窗插值快速傅里叶变换(FFT)算法计算电力系统谐波时,其频率修正系数公式和复振幅的插值修正函数过于复杂。提出利用三次样条函数逼近其频率修正系数的7次多项式和复振幅的修正函数,采用三次样条插值函数的有效形式计算频率修正系数和复振幅的修正系数,将插值FFT算法的频率修正系数曲线分为10段,给定11个等间距插值点,并将复振幅修正系数曲线以频率修正系数间隔0.1分为10段,给定11个等间距插值点,分别构造出频率修正系数和复振幅修正系数的快速计算公式。公式简单,计算量小,程序实现方便,实时性好,并且在分段处连续,分段处的计算值为精确值。仿真结果表明,该算法计算所得幅值误差小于0.01%,频率误差小于0.003 Hz,相位误差小于1%。 展开更多
关键词 三次样条 BLACKMAN-HARRIS窗 插值fft算法 频谱泄漏 谐波 电力系统
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加8项余弦窗插值FFT算法 被引量:21
13
作者 许珉 刘玮 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期27-32,共6页
采用加8项余弦窗函数插值FFT算法的谐波分析方法可以进一步提高电力系统谐波的测量精度。为了引入加8项余弦窗函数的插值FFT算法,首先比较分析了5到8项余弦窗的频谱特性,然后推导了8项余弦窗函数插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条... 采用加8项余弦窗函数插值FFT算法的谐波分析方法可以进一步提高电力系统谐波的测量精度。为了引入加8项余弦窗函数的插值FFT算法,首先比较分析了5到8项余弦窗的频谱特性,然后推导了8项余弦窗函数插值FFT算法的计算公式,并采用三次样条插值函数计算频率修正系数和复振幅的修正系数,减少了计算量。仿真计算结果表明,相比其他加余弦窗插值FFT算法,加8项余弦窗函数插值FFT算法具有更高的精度,从而验证了该算法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 电力系统谐波 8项余弦窗 插值fft算法 频谱泄漏 三次样条函数
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FFT算法在电机智能保护系统中的应用 被引量:4
14
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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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
15
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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基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法 被引量:10
16
作者 刘乾坤 李宏伟 许珉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期19-22,共4页
在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差。提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法。该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移... 在异步采样情况下,利用Hilbert变换测量无功功率会产生较大的误差。提出了一种基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法。该方法用离散傅立叶变换(DFT)和离散傅里叶逆变换(IDFT)实现Hilbert变换,将各次谐波电压分别准确移相90°。并利用加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法分别对周期信号电压和周期信号电流的基波及谐波的幅值、相位、频率进行计算,形成经过加汉宁窗(Hanning)插值快速傅里叶变换(FFT)算法修正后的频谱,以克服信号频谱泄漏的影响,消除用异步采样值测量电功率时产生的误差。仿真计算结果表明,基于插值FFT算法重构的Hilbert变换测量无功功率的新方法具有很高的精度。 展开更多
关键词 HI lbert变换 无功功率 插值fft算法 谐波 频谱泄漏
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一种块递推实时FFT算法模块设计与实现 被引量:3
17
作者 齐华 李勇 郝重阳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期240-244,共5页
文中提出了一种基于FPGA-IP核的FFT算法硬件模块的设计方案,该方案采用四分块递推FFT算法,具有结构规范、递推性好、实时性强等特点,结合DSP对模块的数据输入和输出的软件控制,实现了一种硬件和软件相结合的实时FFT模块。对该模块性能... 文中提出了一种基于FPGA-IP核的FFT算法硬件模块的设计方案,该方案采用四分块递推FFT算法,具有结构规范、递推性好、实时性强等特点,结合DSP对模块的数据输入和输出的软件控制,实现了一种硬件和软件相结合的实时FFT模块。对该模块性能进行测试,FFT模块运行稳定,输出的计算结果正确,与DSP软件实现的标准FFT算法程序库相比,文中的FFT模块实时性能提高了35倍,该模块已被用于实时信号处理系统中。 展开更多
关键词 FPGA fft算法 DSP 实时信号处理
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可扩展的旋转因子表及FFT算法 被引量:3
18
作者 李青 王能超 郑楚光 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期392-396,共5页
该文提出了一个用于快速 Fourier变换计算的反写码序的旋转因子表 ,这种旋转因子表具有可扩展性 :本质上 ,这种旋转因子表的分量与变换的点数无关 .当点数改变时 ,这种旋转因子表无须重新计算或者容易扩展 ;根据这种旋转因子表 ,该文设... 该文提出了一个用于快速 Fourier变换计算的反写码序的旋转因子表 ,这种旋转因子表具有可扩展性 :本质上 ,这种旋转因子表的分量与变换的点数无关 .当点数改变时 ,这种旋转因子表无须重新计算或者容易扩展 ;根据这种旋转因子表 ,该文设计了一个结构规整的基于基 4计算 2 n 点 FFT的算法及软件程序 ,该程序与 FFTW软件包进行了对比实验 .文中还以蛋白质序列相似性分析计算为例 ,对作者的算法与 FFTW软件包中的相应算法进行了对比实验 ,结果表明 ,采用该文的算法可节省计算时间约 31.7% . 展开更多
关键词 快速FOURIER变换 旋转因子 fftW软件包 fft算法 计算机
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LogP模型的改进与FFT算法的优化设计 被引量:7
19
作者 李晓峰 寿标 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1996年第6期438-444,共7页
作为大规模并行机上的并行计算模型,LogP为我们提供了独立于具体系统的算法设计依据。虽然它可以精确地调度通信与计算,但却陷入了繁杂的细节设计,导致实际结果和设计期望相去甚远。我们从算法设计和模型概括两方面对它进行了改... 作为大规模并行机上的并行计算模型,LogP为我们提供了独立于具体系统的算法设计依据。虽然它可以精确地调度通信与计算,但却陷入了繁杂的细节设计,导致实际结果和设计期望相去甚远。我们从算法设计和模型概括两方面对它进行了改进,将路障同步和长消息引入LogP模型,既更好地发挥了并行机的效率,又使得实际结果接近设计期望。 展开更多
关键词 并行计算机 LOGP模型 fft算法 优化设计
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基于分组光纤被动星型网的FFT算法及其选路 被引量:3
20
作者 顾乃杰 陈静 潘伟 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期521-529,共9页
通过分析两类特殊置换———组内置换和组置换的特征 ,利用这两种置换存在无冲突路由算法的特性给出了FFT运算在分组光纤被动星型网上的实现及其路由算法 .在适当分组的情况下 ,本算法在n个处理器的分组被动星型网上计算n点FFT的总通信... 通过分析两类特殊置换———组内置换和组置换的特征 ,利用这两种置换存在无冲突路由算法的特性给出了FFT运算在分组光纤被动星型网上的实现及其路由算法 .在适当分组的情况下 ,本算法在n个处理器的分组被动星型网上计算n点FFT的总通信开销为T =2logn+ 1个时间片 ,此时硬件上需要n个连接器和 2n n个发送器和接收器 ,算法的时间代价和硬件代价平衡 ,算法性能达到最优 . 展开更多
关键词 分组光纤被动星型网 fft算法 Index-digit置换 组内置换 组置换 多信道光纤网络
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