一种基于FPGA的高动态高数据率直扩信号的捕获算法

改进了以快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)为基础的高动态、高数据率直接序列扩频信号快速捕获的算法.详细介绍了算法实现的理论,推导了参数的选择范围,最后采用现场可编程门阵列(field programmable gate ar-ray,FPGA)程序对算法进行了设计与仿真.仿真结果表明,算法通过将相干积累与非相干积累相结合,在一定程度上消除了数据符号跳变对载波频偏估计的影响,有效地提高了低信噪比条件下多普勒频率估计的精度.     

基于FFT的雷达多普勒频率快速估计方法

分析了各种正弦频率的估计方法；提出了一种同时利用隐含在离散傅里叶变换(discrete Fourier transform，DFT)谱线中的幅度信息和相位信息，克服DFT估计频率栏栅效应的方法，有效地提高了频率的估计精度；仿真结果证明了该方法的有效性。     

MUSIC法的有限域单向快速频率搜索

快速傅里叶变换(FFT)算法在应用中速度快,精度较低,而MUSIC法精度高,实时性差。该文通过分析两者联合谐波频率估计的可能性,提出利用FFT算法对谐波频率进行预估计,用二分法将频域划分为有限个细小的频率区间,根据可能的有效频率选取有效区间,再通过MUSIC方法在有限的搜索区间进行频率细化,并在细化的过程中采用趋向谱幅值增大的单向搜索。通过仿真研究,该方法能有效提高信号的处理速度,加强MUSIC算法的应用。     

软件化扩频测控信号捕获算法研究

详细分析了基于快速傅里叶变换（fast Fourier transform,FFT）的伪码串行捕获算法,根据测控条件,在综合考虑伪码多普勒和处理带宽影响的基础上,提出了一种适合软件化实现的扩频测控信号捕获方法,通过建立分布式系统仿真模型,初步实现了扩频测控信号的准实时处理,并证明了该方法的有效性。     

一种信号无间隔脉冲频域分析方法研究

提出了一种对信号频谱的估算方法———无间隔脉冲频域分析(noninterval pulse frequency analyse,NPFA)方法,从理论上证明了其正确性,给出了若干仿真实例;着重在计算量、计算精度、栏栅效应上与离散傅里叶变换(discreteFourier transform,DFT)及快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)分别做了比较,结果表明:在估算短数据个别频点的频谱时,该方法有优于DFT及FFT的特点。     

基于DFT的导航信号高分辨率延迟估计方法

在对相关延迟估计方法分析的基础上,给出了一种基于离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)的高分辨率延迟估计方法,推导出了延迟和频率的对应关系式。首先计算互功率谱,把时域的延迟变换到频域的频移,然后把求得的互功率谱等效为一个时间序列,再对该时间序列利用DFT求频谱。对于复正弦信号,DFT具有较高的频率分辨率,从而可以实现对延迟时间的高分辨率估计。相对于其他基于功率谱的延迟估计方法,该方法分辨的精度更高。仿真结果表明:该方法可以对1个采样周期的延迟进行准确的估计。     

sinc函数在轮胎均匀性检测中的应用

计算精确的一次谐波频率及其幅值在轮胎均匀性检测中十分重要.非整周期截断时,传统快速傅里叶变换(fast Fourier transforms,FFT)计算出的数据与实际数据存在较大误差.提出了一种基于sinc函数的非整周期采样数据修整方法,该方法以FFT的应用为基础,构造标准sinc函数,利用FFT变换后的数据反推出所测数据频谱上的实际频率点和对应峰值.应用该方法可得到较精确的数据,在一定程度上弥补了FFT应用需要对信号进行整周期截断的不足.该方法已成功应用于某单位轮胎均匀性检测系统.     

基于FFT与小波变换的机车谐波电能计量

针对电力机车复杂运行环境带来的大量非稳态谐波难以精确计量的问题,提出一种基于快速傅里叶变换与小波变换相结合的机车电能计量方法。首先通过小波变换找到信号突变点,判断计算设定周期内的信号是稳态信号或非稳态信号;其次,对稳态信号用FFT进行分析,而非稳态信号用小波方法进行分析;最后,在相应算法下计算出信号中各频率成分的电能值。仿真证明该算法对谐波电能计量的精确性。     

基于子空间分解类算法的高精度频率估计

针对高速全数字解调器中频率估计算法的高精确度及实时性要求,该文深入分析了基于子空间分解类算法的特点,提出了将求根多重信号分类(RMUSIC)法和旋转不变技术估计信号参数(ESPRIT)法分别与快速傅里叶变换(FFT)法相结合的高精度频率估计算法。首先应用RMUSIC或ESPRIT算法对信号频率进行预估计,确定粗略的窄带频率区间后,再应用加窗FFT算法对细化域内的频率进行精估计。此外,为满足不同信噪比条件的需求,提出了一种具有可选结构的高精度频率估计方法。仿真结果与分析表明,该算法极大地提高了已有频率估计算法的精度,具有较快的信号处理速度和良好的抗噪声性能。     

一种基于离散短时傅里叶变换的逐码滑动DQPSK信号解调算法

提出了一种基于离散短时傅里叶变换的逐码滑动差分四相相移键控（differential quadrature phase-shift keying,DQPSK）信号解调算法：首先利用数字测频完成位同步;再利用离散短时傅里叶变换（discrete short time Fourier transform,DSTFT）后的频域相位信息,完成对信号的差分解调。详细阐述了算法的解调原理和过程,分析了对遥测信号解调的适用情况,给出了对比仿真结果。该算法解调性能良好,运行效率高,便于软件化实时处理。     

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．     

最低限度通信中多普勒频偏估计算法

针对最低限度通信中多普勒频偏估计范围不足、估计精度较低的问题,提出一种改进的基于相关FFT的直扩信号同步捕获算法.该算法通过补零运算提高算法的估计精度、采用正交扩频序列优化算法的性能.数值分析表明,在低信噪比环境下,改进后的算法能够以较高的精度捕获较大频偏.     

一种识别谐波分量主瓣干扰的方法

加窗插值快速傅里叶变换是目前最常用的谐波信号分析方法。当信号中含有频率相近的谐波和间谐波分量时,频谱中通常存在主瓣干扰现象,影响到加窗插值快速傅里叶变换的精度。针对这一问题,研究了主瓣内谱线的相位特性,提出了一种判断主瓣干扰存在的方法,进而识别出频率相近的谐波和间谐波分量。仿真实验验证了该算法的有效性和准确性。     

基于快速傅里叶变换和db小波变换的谐波检测

在电力系统谐波检测中,使用快速傅里叶变换法(FFT)可以得到平稳谐波信号中的频谱,从而可以确定该信号中谐波的频率和幅值等信息.但FFT局限于得到信号的频域信息,很难检测到谐波发生的具体时刻,而小波变换可以捕捉到信号中的细节部分.针对复杂谐波信号,提出了一种将快速傅里叶变换和小波变换相结合的检测方法.由Matlab仿真结果可知,该方法可以检测稳态谐波,确定暂态谐波的突变时刻.     

二氧化碳相变致裂信号反应谱分析

为研究二氧化碳相变致裂过程对结构的影响,对现场试验得到的数据进行反应谱分析。首先将速度信号做快速傅里叶变换,分析其频谱特性,然后将速度信号直接微分,运用集合经验模态分解（EEMD）对其进行低通滤波去噪处理,提取主要特征频段的重构信号,获得清晰的加速度时程曲线,并将去噪后的加速度曲线作为输入信号,研究不同阻尼比下二氧化碳相变致裂信号反应谱。结果表明:二氧化碳相变致裂信号频率集中于低频,速度峰值与主频在安全允许范围内,适用于对振动敏感的环境;集合经验模态分解可有效抑制因对速度信号直接微分引起的高频振荡,信噪比可超过25 dB;二氧化碳相变致裂反应谱形态简单,峰值对应周期小,有利于结构安全;相对位移和相对速度反应谱峰值随着阻尼比的增大而减小,但峰值对应的周期不变,绝对加速度和标准加速度反应谱峰值在阻尼比不为0时相等,不受阻尼比影响;注意反应谱上对结构影响大的周期,可以在一定程度上保证结构的稳定性。     

基于分裂基快速傅立叶变换的电力系统谐波分析

基于快速傅立叶变换（FFT）的电力系统谐波分析难以实现同步采样和整数周期截断,易造成频谱泄漏,影响谐波分析精度.为提高FFT的精度,比较几个典型的窗函数,提出基于加凯瑟窗的插值分裂基快速傅立叶变换算法.仿真分析结果表明该算法能提高FFT计算精度,满足谐波参数测量的精度要求.     

函数拟合连续信号的频谱分析

用插值函数拟合代替抽样函数求有限长连续信号和周期信号的频谱 ,推导出用离散信号傅里叶变换公式求拟合连续信号频谱的方法 ,该方法能用离散傅里叶变换的公式更准确地求出连续信号的频谱 .该方法可以非常方便地改进现有信号分析仪性能价格比     

基于CORDIC的基4-IFFT／FFT算法的硬件实现

该文给出了一种基于CORDIC的基4-IFFT／FFT算法,只需加减法和移位即可实现乘法。在QuartusⅡ上建立了一个VHDL无乘法器递归结构的仿真模型进行验证,在CycloneⅡ系列的开发板上完成硬件实现。实验结果表明,对于1024点的FFT运算,该文给出的算法相比于级联结构可节省55％的硬件资源。对于20MHz下的64点FFT运算,时间约为13μs。整个算法成本低,速度较快又采用模块化思想设计,可移植性强,通用性好,在可见光OFDM调制解调系统中有很好的应用前景。     

频谱修正与还原方法在轨道移频信号检测中的应用

在轨道移频信号的参数检测中,为了达到较高的检测精度,满足良好的实时性要求,提出了以快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法为基础的频谱修正与还原的方法.在低分辨率频谱中,通过谱线位置插值和谱线幅度合成,将泄漏状态下的频谱还原为接近无泄漏状态,实现移频参数的准确、快速获取.与传统的频谱细化算法相比,该方法具有兼顾检测精度与实时性的优点.利用Matlab对该检测方法进行仿真分析,证明该方法有效、可行,为轨道移频信号检测仪的设计提供了依据.