基于五项窗Rife-Vincent(Ⅰ)插值FFT算法的谐波参数分析

采用选择性暂态程序ATP建立一个实际的400/33kV工业电力系统的仿真模型,对电缆线路谐波电流进行仿真。由于快速傅里叶变换在非同步采样时存在较大的误差,无法直接用于电力系统谐波分析,本文提出了一种基于五项窗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。然后针对不同程度的频谱泄漏,采用FFT和五项窗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:该算法较FFT算法在频率、幅值和相位的估计值精度上有明显提高。     

北斗信号捕获相位相干算法的设计与实现

针对北斗二号卫星导航系统信号捕获运算量大的问题,提出一种利用相位相干算法搜索起始码相位的方法,并给出基于现场可编程门阵列(FPGA)的相位相干算法的具体实现方案,算法中关于旋转因子运算的问题主要借助坐标旋转数字计算方法和查找表方法得以解决。编译综合及仿真结果皆表明,与传统快速傅里叶变化(FFT)算法相比,新方法只需用到复数加法,运算量小,且能正确捕获信号。     

OFDM调制算法设计及FPGA实现

高效率的快速傅立叶变换(FFT)的算法是正交频分复用(OFDM)系统中的一项核心技术。文中参考一种特殊的FFT算法，采用相位旋转因子代替乘法器并给出15点FFT算法在低成本FPGA的实现。     

一种改进的WCDMA系统多用户检测恒模算法

对于直接序列码分多址(DS-CDMA)系统来说,恒模算法(CMA)是一种非常受欢迎的盲自适应多用户检测(MUD)算法。然而,在宽带码分多址(WCDMA)系统中,由于循环平稳干扰的周期不再等于扩频因子,所以需要适当修改接收滤波器的系数更新方程,以便于运用恒模算法。笔者提出了一种适合于WCDMA系统的改进恒模算法(ICMA),给出了修正了的接收滤波器的系数更新方程。仿真结果表明,与传统恒模算法(CCMA)相比,ICMA具有更优的误比特率(BER)性能。     

基于ANN及FFT技术的电力系统预想事故选择

开发了一种基于人工神经网络(ANN)和快速付里叶变换(FFT)技术进行预想事故快速筛选的方法．利用快速解耦潮流计算的迭代一次法(1P－1Q)分别构造了反映预想事故严重程度的有效性能指标PIp和无功性能指标PIv同时还构造了一个多层感知型神经元网络并用BP算法加以训练．神经元网络的输入经过快速付氏变换可以大大提高网络的训练速度．算例表明,本算法具有较高的性能指标计算速度,且性能指标的构造避免了遮蔽现象的发生,同时ANN的特点也使得预想事故的筛选速度大为提高．     

多径信道中的线性约束差分恒模算法

针对线性恒模算法(LCCMA)和恒模算法(CMA)对目标用户能量大小、模参数值取定具有很强敏感性,由此提出一种新的盲自适应多用户检测算法(LCDCMA)。该算法能够有效抵消多址干扰和克服多径干扰,对目标用户能量任意大小和任意模参数选取都具有非常好的鲁棒性。而且算法的收敛性能和稳态性均优越于线性恒模算法和恒模算法,计算复杂度较低,特别适用于多径信道,是一种优秀的盲自适应算法,具有一定应用和研究价值。     

快速富氏变换中的数据重排序列

一、引言快速富氏变换(FFT)使离散富氏变换(DFT)的计算次数成倍地减少,成为谱分析计算的基础。关于 FFT 算法的原理,已有许多论述并应用于二维及三维数据分析中。本文则讨论一维 FFT 算法中的数据排列问题。我们知道,对于以2为基的 FFT 算法,当 N=2~m(m 为正整数)个数据经过 FFT 计算后,其输入、输出数据的顺序是不同的,如表1所示。     

时域抽取多维向量基快速傅里叶变换

给出了时域抽取(DIT)多维向量基快速傅里叶变换(FFT)算法.对多维信号采用基2时域抽取的方法,导出了该算法蝶形运算的一般形式,并提出了时域抽取多维向量基FFT(正序输入倒序输出)程序框图.计算量比较结果显示,时域抽取多维向量基FFT算法比多维分离式FFT算法计算量低.     

一种基于TOA的UWB直接-Taylor复合定位算法

通过比较直接算法和Chan算法的优缺点,针对Chan算法作为Taylor初值算法运算比较复杂的问题,分析了基于TOA到达时间的UWB(超宽带)定位算法,即直接-Taylor复合定位算法,将直接算法作为Taylor序列展开法的初值算法,并根据初值判断定位基站是否为视距(LOS)传播及修正基站到定位体的距离测量值,有利于Taylor序列展开法的收敛.仿真表明该算法定位性能优越,在非视距传播(NLOS)的影响下有效地提高定位精度,定位误差达到厘米级,计算速度也有较大的提高.     

利用微粒群优化算法求解非线性规划问题

针对过程系统优化中的非线性规划 (NLP)问题 ,应用微粒群优化算法 (ParticleSwarmOptimization ,PSO)对其进行求解。系统介绍了PSO算法的基本思想和解题步骤 ,通过引入罚函数把PSO算法应用到NLP问题的求解中 ,可以对一般的NLP问题和非凸的NLP问题进行有效地求解。利用两个测试函数和一个过程系统优化的实例对其进行了测试并与其它算法所得的结果进行了比较。结果表明 ,PSO算法在使用的普遍性、求解的准确性方面都优于一般的算法 ,是一种有效的求解NLP问题的方法     

宽带信号匹配滤波的GPU实现及性能优化

从宽带相关的角度推导了基于小波变换的匹配滤波算法及基于快速傅里叶变换(FFT)算法,并分析了算法复杂度,提出了基于图形处理器(GPU)的可配置宽带匹配滤波的软件实现和理论预测与函数实测结合的优化方法.通过优化线程块的维度、绑定纹理寄存器来改进内核函数性能,再使用计算统一设备架构(CUDA)库来降低FFT与极值搜索的时延,并进行了性能优化设计.在性能测试中,文中方法在GPU平台的实现相比8核CPU平台的实现具有3.3倍加速比,其处理时延能够满足宽带匹配滤波的实时性需求.     

Fast Rail Defect Inspection Based on Half-Cycle Power Demodulation Method and FPGA Implementation

In this paper, a fast-speed and real-time online rail inspection method based on half-cycle orthogonal power demodulation algorithm is proposed. For this method, the power characters of detection signal which represent the degree of rail track can be calculated using only half-cycle detection signal because of the symmetry characteristic of detected sine signal and reference signal. The theoretical analysis, simulation results and experiment results show that the demodulation precision of proposed method is almost equal to fast Fourier transform (FFT) demodulation method and orthogonal demodulation method, but has high demodulation efficiency and less FPGA resources cost. A high-speed experiment system based on three coils structured sensor is built for rail inspection experiment at a moving speed of 200 km/h. The experiment results show that proposed method is more effective for rail inspection and the time resolution of proposed method is double of classic method that based on FFT and orthogonal.     

一类素因子分解FFT算法

提出了一类新的素因子分解ＦＦＴＸ法（ＰＦＡ）．该算法可以用非同址的方式实现，也可以用同址的方式实现；既可以输入输出皆为同一顺序而不需要混序，也可以输入输出不为同一顺序而需要混序．同时，还具有新的算法结构，在计算每一维的小数ＤＦＴ时，需要变换数据模块的地址．理论分析与计算机仿真实验证明，与传统ＰＦＡ相比，本文算法可无需混序操作，易于扩展，可同址运算和顺序输入输出，能节省存贮量，提高运算速度。     

可变长FFT并行旋转因子高效产生算法及实现

为了解决FFT处理并行旋转因子产生复杂、所需存储资源多的问题,该文在分体存储器结构的基础上,提出了一种新的旋转因子存储、访问策略．该策略保证混合基4/2 FFT算法每个蝶式运算所需的3个旋转因子均可无冲突并行访问,且在同一个旋转因子查找表的基础上,使计算任意小于最大可处理长度的FFT时,各级访问旋转因子地址的产生仅与最大可处理长度有关,而与当前处理长度无关．该算法仅用一个可移位累加数寄存器,实现计算过程中旋转因子地址产生的级间切换,且使一个存储体容量及访问次数减少了一半以上．     

FFT与CZT联合算法用于光纤法布里珀罗传感器解调

通过对法布里-珀罗（F-P）型压力传感器傅里叶解调法的理论分析,在FFT的基础上引入CZT（线性调频Z变换）,以对传统的FFT算法进行改进.通过Matlab模拟解调,该联合算法相对误差仅为0.1%.在对测量范围为0-3 MPa的F-P腔MEMS压力传感器进行的解调试验中,当采用256点FFT变换和100点CZT变换时,其分辨率达到0.05 MPa,拟合度为0.99316.实验证明,FFT、CZT联合解调的方法可以达到较高的精度,满足实际需求.其计算量小、解调精度高的优点,使它具有解调传感器复用信号的潜力.     

基于宽带欠采样阵列的频率估计算法研究

鉴于宽带欠采样阵列的常规FFT频率估计算法只适用于输入信噪比较高且精度要求不高的单信号频率估计,给出了多组采样频率联合解模糊的方法,在无需增加复杂配对算法的情况下,实现了多信号频率的无模糊估计．针对常规FFT法估计精度不高的问题,提出了一种分级高分辨频率估计方法（CMUSIC算法）．该算法估计精度可达到10kHz级,相对于常FFT法的MHz级提高了至少一个数量级．最后,仿真结果验证了本文所提方法的有效性．     

高速定点快速傅立叶变换处理器的设计与实现

针对宽带正交频分复用(OFDM)系统中高速数据处理的要求,提出了64点高速定点快速傅立叶变换(FFT)处理器在现场可编程门阵列(FPGA)中的设计与实现方法.该方法采用了基于按频率抽取(DIF)Radix-4算法的3级流水线结构,每级将乘法器的旋转因子输入端固定为常数值,而不是作为变量从ROM中读取,流水寄存中间数据结果,使之处于稳态,并进行比特位截取定点操作.实验结果表明,该方法在保证运算精度和实现复杂度的同时,减少了ROM读取时间,提高了处理器的数据时钟频率和处理速度,更好的满足了宽带OFDM系统高速数据收发处理的要求.     

谐波分析高效算法的研究

从满足电能质量测量的实时性要求出发,尽量减少数据的计算量,研究开发了基于复序列的FFT算法,该算法与FFT比较,分析同样序列长度的电压、电流数据,使其FFT运算量减少了一半.因此该算法在电能质量在线监测系统中得到了很好的应用.     

实现快速傅立叶变换中逆序的新方法

文中提出的生成法,是实现离散快速傅立叶变换中序列逆序的新算法,这种算法无论在实际应用及理论教学中都是有效的方法。     

一种具有半波对称特性的电网谐波检测方法研究

针对一类电力系统的测试信号具有半波对称特性,提出了一种改进FFT算法.该算法在传统FFT算法的基础上省去了偶次谐波分量的计算,只分析奇次谐波,计算量是传统FFT的一半,大大提高了谐波的分析速度.在此基础上,为解决因非同步采样所导致的频率泄露问题,通过引入基于该改进算法的自适应频率跟踪流程,从而实现对这类电网谐波快速、精确的分析.MATLAB仿真结果表明,该算法响应速度快、实时性好、测量精度高,可有效地抑制电网频率和相位的突变影响,是一种工程实用方法.