频域抽取多维向量基快速傅里叶变换

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2 FFT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。     

任意部分输出截取FFT算法的改进

本文改进了前n点部分输出截取的FFT算法,使之适用于任意位置上的任意部分输出序列的截取。本文以直观分析为主,辅以简要的数学推导,阐述了若只对输出序列中的某局部的任意M点数据感兴趣,那么利用基2FFT算法中的对偶结点及跳跃区的特点,修改FFT算法,可省略去多余结点的计算。文中给出了该算法的计算框图。     

基于FFT算法的声光三维显示装置

设计了一种基于FFT算法的声光三维显示装置。该装置通过FFT快速傅里叶变换算法来对语音信号进行频谱分析,并将频谱分析结果以三维视觉效果呈现。该装置可以大大提高传统二维频谱显示器的显示能力和观察效果,为使用者带来立体化的动态视听效果,可广泛应用于舞台表演、教育教学和大众娱乐等领域。     

基于FPGA的FFT处理器研究与设计

给出了一种基于GORDIC算法的FFT处理器的设计方案,可实现高速定点实时的FFT运算.该设计以基2时序抽取FFT算法为基础,采用流水线技术来提高整个系统的吞吐率,具有硬件结构简单,配置灵活,器件耦合性低,精度高,系统稳定的特点.该设计已在Ahera芯片EP2C35F672C6上进行了时序仿真,能够满足50MHz的系统时钟.     

一种偶数基Cooley-Tukey FFT高性能实现方法

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)是最重要的基础算法之一,在科学计算、信号处理、图像处理等领域都有着广泛的应用。随着这些应用领域对实时性需求的进一步提高,FFT算法面临着越来越高的性能要求。在现有的FFT算法库中,FFT算法的求解速度和计算精度受到一定程度的限制,而且也少有研究者对偶数基Cooley-Tukey FFT的高性能实现提出相应的优化策略并对技术进行深入研究。基于此,文中提出了一套针对偶数基的Cooley-Tukey FFT的优化策略和方法。首先构建一个SIMD(Single Instruction Multiple Data)友好、支持混合基的蝶形网络,然后根据偶数基旋转因子特性最大限度地降低蝶形计算的复杂度,接着通过SIMD汇编优化、汇编指令重排及选择、寄存器分配策略制定、高性能矩阵转置算法等方法来优化应用,最后实现一个高性能的FFT算法库。目前,最流行、应用最广的FFT有FFTW和Intel MKL。实验结果表明,在X86计算平台上,新提出的这套针对偶数基Cooley-Tukey FFT的技术所实现的FFT算法库的性能全面优于MKL和FFTW。所提出的这套高性能算法优化和实现技术体系,可推广到除偶数基以外的其他基的实现和优化上,为进一步的研究开发工作奠定一定的基础,进而突破FFT算法在硬件平台上的性能瓶颈,实现一套针对特定平台的高性能FFT算法库。     

基于TMS320F2812的分裂基FFT算法的实现

介绍分裂基FFT算法的原理,采用C语言编程实现该算法,并在基于DSP TMS320F2812的实验装置上进行分裂基算法的实现,该算法通用性好,可靠性高,可以实现快速的测量和分析.     

q×2m的高速FFT处理器设计

对非2次幂长度的海量数据FFT处理器设计,采用补零技术会造成巨大硬件资源的浪费,且影响算法性能．提出了一种适合于硬件实现,可处理数据长度为q×2“的FFT算法（q为非2质数）以及基于此算法的FFT处理器设计方法．提出的操作数地址映射方法充分利用了算法的同址特性,使得在最少的存储空间需求下,达到最大的数据并行性;设计的混合运算单元有效地统一了混合基和q点DFT运算,减少了运算部件的资源占用率,使得多个运算单元的并行成为可能．仿真结果表明,计算16位20480点DFT运算需要7181个时钟周期,系统频率达到了105MHz．不仅有效地扩展了FFT处理器的数据处理范围,同时满足SAR等实时系统对处理速度的要求．     

q×2m的高速FFT处理器设计

对非2次幂长度的海量数据FFT处理器设计,采用补零技术会造成巨大硬件资源的浪费,且影响算法性能.提出了一种适合于硬件实现,可处理数据长度为q×2m的FFT算法(q为非2质数)以及基于此算法的FFT处理器设计方法.提出的操作数地址映射方法充分利用了算法的同址特性,使得在最少的存储空间需求下,达到最大的数据并行性;设计的混合运算单元有效地统一了混合基和q点DFT运算,减少了运算部件的资源占用率,使得多个运算单元的并行成为可能.仿真结果表明,计算16位20480点DFT运算需要7181个时钟周期,系统频率达到了105 MHz.不仅有效地扩展了FFT处理器的数据处理范围,同时满足SAR等实时系统对处理速度的要求.     

基2与混合基快速Fourier变换算法性能比较

目前快速Fourier变换算法主要有两大类,一类是针对点数为2的整数次幂,一类对应点数为其他长度的情况。在介绍基2和混合基的FFT算法原理的基础上,通过仿真数据对两种FFT算法的性能进行了比较分析。验证结果表明,基2算法在计算速度方面要占有优势,但在整周期截断的情况下,混合基快速算法却在频谱效果方面占有优势。     

改进的基于FFT pruning的窄带高分辨率频谱算法

提出一种改进的基于FFT pruning的窄带高分辨率频谱计算方法。该方法是对Sreenivas’s FFT pruning 算法和 Nagai 的利用频移变换的FFT pruning 算法的推广。同时提出输出点分级思想,可实现任意窄带上非2的整数幂次频点输出。该算法比Sreenivas’s FFT pruning 算法具有更小的计算量和更简单的信号流图。     

实时FFT计算的实现

本文讨论了离散哈特莱主为换，并给出了快速哈特莱变换基２算法的推导以及实际的计算量，据此提出了一种实用的实时音频频谱显示结构。     

An Efficient Two-Dimensional FFT Algorithm

A new version of the radix-2 row-column method for computing two-dimensional fast Fourier transforms is proposed. It uses a ``multiple vector' FFT algorithm to compute the transforms of all the columns in an array simultaneously while avoiding all trivial multiplications. The minicomputer implementation of the algorithm runs faster than the 2 × 2 vector radix FFT algorithm. Analysis of the numbers of complex additions and multiplications required indicate that implementations of the radix-4 row-column FFT and 4 × 4 vector radix FFT on the same minicomputer would run slower than the multiple vector implementation.     

面向VLSI实现的FFT并行算法

本文提出了一种新的面向ＶＬＳＩ实现的ＦＦＴ并行算法，其中旋转因子所占ＲＯＭ的存储容量达到最小，因而有利于ＦＦＴ处理器的片内集成。     

分裂基算法在管道腐蚀超声内检测中的应用

管道腐蚀内检测中超声回波信号具有周期性特点,功率谱估计是重要的数据处理方法之一。基于分裂基的FFT算法具有较小的乘法次数和加法次数,且算法结构较好。采用频率抽取分裂基2／4 FFT算法对管道腐蚀超声内检测回波信号进行了处理．得到管道壁厚数据,经分裂基FFT算法和基2 FFT算法比较,分裂基FFT算法明显减少了数据处理时间,提高了检测速度。理论分析和实验结果表明,该分裂基算法精度高,数据处理速度快,满足管道腐蚀内检测的实时性要求。     

基于FPGA的高速数字脉冲压缩

研究一种基于现场可编程门阵列实现的高速脉冲压缩处理的硬件结构。设计通用的蝶形处理单元,使其在脉冲压缩处理的3个阶段都能使用,实现了硬件的共享,提高了硬件资源的利用效率。通过可使用原位运算的并行存储器结构,使得每个时钟周期均可完成一次蝶形运算,极大地提高了处理速度。采用块浮点处理单元,兼顾定点的高速率和浮点的高精度。经过实践验证,时钟在100 MHz时完成4 096点的脉冲压缩的时间为140 μs。     

一个超高速FFT阵列式计算结构设计方案

本文分析了ＣＯＲＤＩＣ算法和ＦＦＴ算法的在内在联系，设计了基于ＣＯＲＤＩＣ算法的四个蝶形运算器芯片，并在此基础上构成了ＦＦＴ阵列式计算结构，Ｎ＝２＾ｍ点的ＦＦＴ计算速度可达到微秒级，有很好的性能人格比，在超高速实时信号处理中有广阔的应用前景。     

基于FPGA的成像声纳FFT波束形成器设计

针对成像声纳波束形成器的特点,设计了一种基于FPGA的FF波束形成器.整个系统采用Altera公司的DSP Builder构建,FFT波束形成器采用基2-512点DIT-FF算法,并使用流水线技术、乒乓操作.在Altera StratixII FPGA EP2S90F78414硬件平台上测试,30 MHz系统时钟,在1...     

基于FFT的海浪实时仿真方法

针对虚拟海战场仿真需求,提出一种真实感海浪的实时仿真方法。在改进Gerstner波形的基础上,构建海浪的基本模型,推导出海浪的离散FFT模型,并通过采样波数谱提取FFT模型所需参数。仿真结果表明,该方法用于大面积海浪的实时仿真时,能获得高度逼真的动画效果。