机群环境下傅立叶变换的并行算法研究

并行FFT是解决大数据量FFT运算耗时过久的重要途径,在PC机群上实现并行FFT是一种低成本、高效率的解决方案。本文讨论了PC机群环境下MPI并行FFT实现,并利用建立的平台,对并行算法进行了测试,得出了一些有意义的结论和方法。     

利用CORDIC算法在FPGA中实现可参数化的FFT

针对在工业中越来越多的使用到的FFT,本文设计出了一种利用CORDIC算法在FPGA上实现快速FFT的方法。CORDIC实现复数乘法比普通的计算器有结构上的优势,并且采用了循环结构的CORDIC算法大大节约了硬件资源。在FFT的结构上采用了2个16点FFT的计算模块来实现蝶形计算。通过地址控制器和RAM的配合,可以完成8点至2048点的虚部实部均为16位的FFT计算。     

LTE系统中转换预编码的设计及实现

在比较已有FFT实现方法的基础上,提出一种基于FPGA的通用FFT处理器的设计方案。这种FFT实现结构根据不同的输入数据长度动态配置成相应的处理器,可以支持多种基数为2、3、5的FFT计算,硬件资源得到了优化,处理速度及数据精度满足LTE系统中SC-FDMA基带信号的生成要求。     

TMS320C6678的超长点FFT并行计算方法

针对DSP平台算法移植时遇到的超长点FFT实现和运算效率问题,本文结合TI公司的TMS320C6678的DSP,利用FFT的分解算法和L2内存段高效的访存效率,将DSP内存数据EDMA搬移与FFT分解计算相并行,设计出一种超长点FFT计算并行处理方法,通过262144点FFT计算描述了该方法的具体实现过程,将DSP计算...     

基于CUDA的高速FFT计算*

针对快速傅里叶算法FFT在图形图像处理和科学计算领域的重要作用,提出了一种基于CUDA的高速FFT计算方法,在分析GPU硬件平台执行模式及FFT算法并行性特征的基础上,采用多线程并行的映射方法实现算法,并从存储层次优化算法。实验结果表明该算法的高效性,优化后的FFT加速比能达到CUFFT库加速比的2-6倍。     

基于超大规模FPGA的FFT设计与实现

在宽带数字接收机中,需要对数字检波输出的信号流进行实时FFT运算。提出了一种用于宽带数字接收机的基于Xilinx的Virtex-IV芯片的高速FFT的设计与实现方法,采用了多级串行流水线结构及优化的数据存取方式,设计出用单片FPGA实现了2048点实数的FFT方案。其完成2048点FFT的时间约为4.57μs,能很好地满足系统处理的实时性要求,在工程实践中有很大的应用前景。     

FFT处理器的FPGA设计方法

本文阐述了FFT的原理及FFT处理器的结构，深入分析了算法实现过程中数据传输的特点，在一般的实现结构上做了改进，主要介绍利用FPGA及状态机设计方法实现FFT算法，给出了FFT处理器中每个模块的具体设计方法。     

基于DSP的实数FFT算法研究与实现

介绍了一种实数快速傅里叶变换(FFT)的设计原理及实现方法,利用输入序列的对称性,将2N点的实数FFT计算转化为N点复数FFT计算,然后将FFT的N点复数输出序列进行适当的运算组合,获得原实数输入的2N点FFT复数输出序列,使FFT的运算量减少了近一半,很大程度上减少了系统的运算时间,解决了信号处理系统要求实时处理与傅里叶变换运算量大之间的矛盾．同时,给出了在TMS320VC5402 DSP上实现实数FFT的软件设计,并比较了执行16,32,64,128,256,512,1024点实数FFT程序代码与相同点数复数FFT的程序代码运行时间．经过实验验证,各项指标均达到了设计要求．     

基于ARMv8处理器的实数FFT实现与性能优化研究

FFT(快速傅里叶变换)是离散傅里叶变换或其逆变换的一种常见快速算法,是高性能计算领域最重要的基础核心算法之一,在科学、工程和数学等领域的应用十分广泛.实数FFT算法,即输入或者输出为实数的FFT算法,其中包括R2C(Real-to-Complex)、C2R(Complex-to-Real)等变换类型.相比复数FFT算法,实数FFT算法在图形图像处理、数据压缩等领域有着不可替代的作用.传统实数FFT实现针对的是输入规模为偶数,一般转变为复数FFT进行运算.然而当前鲜有针对输入规模为奇数的实数FFT高效实现.对此,本文提出了一种实数FFT高效算法(DRFFT),并采用蝶形网络优化、蝶形计算优化、访存优化、SIMD优化以及数据转置等方法进行优化,大幅提升了实数FFT算法性能,最终构建了一种针对实数FFT的高性能算法库.实验结果表明,本文实现的DRFFT R2C变换在单双精度浮点数处理方面较FFTW库性能分别平均提升了37.6%和4.6%,较ARMPL库性能分别平均提升了67.6%和28.1%.DRFFT C2R变换在单双精度浮点数处理方面则较FFTW库性能分别平均提升了58.6%和10.8...     

FFT扇形衰落改善算法研究

在数字信号处理中,由于被处理信号记录长度有限且在时域和频域中离散,对该信号作FFT处理时,FFT结果会产生扇形衰落。为提高FFT运算性能,对各种改善扇形衰落的方法进行了研究。基于Matlab工具,建立了通过FFT对信号鉴频的数学模型;基于增加FFT处理点数和对被处理信号加窗函数,建立了改善扇形衰落算法。通过理论分析及Matlab仿真验证,得到两种方法在各项指标条件下对FFT性能的改善情况,并分析了各自对应的优缺点。在硬件实现中,综合考虑性能和资源两方面因素,给出在不同应用领域选择合适方法的依据。     

CCS上FFT运算的实现

FFT运算是数字信号处理技术的基础,DSP经常要用到FFT的运算,但FFT算法程序的编写调试费时费力。TI公司提供了以TMS320C28x系列芯片为基础的CCSFFTLibrary库函数,该库函数专门用于FFT运算,使在TMS320C28x系列芯片上实现FFT变得容易,本文就在CCS软件仿真器模式情况下对FFTLibrary库函数进行介绍并就使用方法进行说明。     

电能质量分析中的FFT算法的改进与实现

电能质量分析中要求 算法具有更高的效率,而传统 算法在进行蝶形运算之前需要倒序排列,会产生较大的时间开销,本文提出了一种不需倒序的FFT算法,避免了地址倒序所带来的时间效率的开销。通过C语言实现了该算法,与Matlab自带的FFT算法进行了对比,仿真结果表明该算法是正确而高效的。     

TMS320C54X系列DSP上FFT运算的实现

在电子设备中数字信号处理技术越来越多地得到应用,而FFT运算是数字信号处理技术的基石,FFT运算主要由DSP来完成,DSP的FFT运算程序的编写是一项重要工作,但FFT算法程序的编写调试费时费力。TI公司提供了以TMS320C54x系列芯片为基础的DSPLIB库函数,包含FFT运算,使在TMS320C54x系列芯片上进行FFT运算变得容易,本文就DSPLIB函数库进行介绍并就使用方法进行详细说明。     

基于FPGA的片内并行机网络模型优化策略分析

针对基-2 FFT 处理算法,采用分块存储思想,将存储器、处理机数据交换网络模型进行优化。优化后的网络模型数据通路数仅为20,降低为原来的4%以下,且不随 FFT 计算点数增多而增加。整个设计在 Virtex 系统芯片 XCV800上实现。     

BD2快速捕获方法的研究与FPGA实现

针对北斗二代B1频点伪码相对较长,传统匹配滤波捕获占用资源过大的问题,在数字匹配滤波器的基础上,介绍一种折叠匹配滤波器结合快速傅里叶变换并行捕获的方法,将传统的多普勒频移和码相位的二维搜索减少为码相位、多普勒频移并行的一维搜索,以此缩短捕获时间和减少资源的消耗。首先对算法的数学模型进行推导,然后对快速捕获的核心模块——sinc内插单元、折叠匹配滤波单元以及FFT谱分析单元的原理和FPGA电路实现进行了详细的论述。最后通过在 Modelsim 软件平台上的验证,证明了该实现方案具有设计合理、捕获速度快和资源消耗低的特点,在应用于北斗信号捕获的同时,还适用于其他系统的伪随机码捕获。     

基于改进的CORDIC算法的FFT复乘及其FPGA实现

根据定点FFT中旋转因子所对应的CORDIC旋转方向可预先求解的特点,改进了CORDIC算法中旋转方向的计算方法,在节约乘法器资源的同时兼顾了速度与精度的要求,并基于改进的CORDIC算法,利用FPGA实现了这种FFT复乘模块。仿真结果表明该设计可行,具有一定的实际意义和应用前景。     

基于FPGA的FFT处理器的设计与验证

介绍一种基于FPGA，选择FFT的基一2DIT处理算法，在ISE6．2I开发平台上完成32位浮点运算的FFT信号处理器设计：利用Modelsim工具软件对系统的逻辑综合和时序进行仿真，并将系统的结果与Matlab计算结果相比较，验证了设计结果的精确性；实验表明利用FPGA实现FFT，运算速度快，可以满足高速信号处理的应用场合。     

基于FPGA的轨道振动信号数字监测接收机设计

设计了一种基于FPGA的轨道振动信号数字监测接收机,详细阐述了接收机的数据流走向及其振动信号频域分析的实现.设计中以Altera的cycloneⅢ系列芯片EP3c25Q240C8为硬件平台,以QuartusⅡ9.1为软件平台,数据存储缓存单元使用ISIS公司的IS61NLP102418,频域分析则使用1024个点的FFT,进行功率谱估计.     

基于FPGA的1024点高性能FFT处理器的设计

为了提高FFT(Fast Fourier Transformation)处理数据的实时性,本文研究了16位1024点FFT并提出了几种有效的优化方案。在Xilinx公司Virtex-E系列FPGA上实现了工作频率50MHz以上、流水线型、基22单路径反馈结构(R22SDF)FFT处理器。仿真和性能评估结果表明本FFT处理器的有较高的性能。     

航空发动机控制系统振动信号处理方法研究

针对航空发动机控制系统中对振动信号的监测需求,提出了一种基于多任务实时控制系统的振动信号实现方法.分析了FFT变换的基本原理和算法,提出了一种改进的FFT频域分析算法.同时,在有限的任务资源下,对振动信号的处理过程进行合理拆分,并在多个控制任务中对其进行交叉处理.最终实现了对发动机转子振动信号的解析处理及实时监控.经过大量的分析及试验验证,证明该方案能够较好地满足当前的试验需求,为航空发动机控制系统振动信号进一步的研究工作奠定了基础.