数字匹配滤波器伪码捕获仿真系统的实现与分析

着重分析了在高动态环境下数字匹配滤波器伪码捕获算法，使用MATLAB/SIMULINK仿真软件构建了该算法的仿真系统。在不同参数条件下分析仿真结果，仿真系统的正确性得到了验证，进而也得到了匹配滤波器捕获算法在实时性和准确性方面的特点，并讨论了其特点的来源。指出了该仿真系统在其它各方面的应用前景。     

改进的基于FFT的伪码快速捕获法

为了更好地适合在低信噪比环境下工作,对基于FFT的伪码快速捕获法进行了改进,即提出了将多个伪码周期进行相关运算后进行非相干积累。对其原理进行了详细的分析,并对它的捕获性能进行了仿真。通过分析和仿真结果可以看出,采用非相干处理的基于FFT的伪码快速捕获法捕获时间更短,并且更适合在低信噪比环境下工作,具有重要的工程应用价值。     

针对大多普勒频率偏移的PN码快速捕获与解调

扩频技术应用于高速移动环境时使得接收信号附加了很大的多普勒频率偏移,增加了捕获难度,如低轨道卫星扩频通信等。本文在基于FFT的捕获方法基础上,提出了分段式数字匹配滤波器和FFT捕获相结合的捕获方法,同时采用基于并行导频的信道估计方法来校正多普勒频率偏移,实现信号的正确解调。该方法既具快速捕获的特点,同时捕获多普勒频率偏移范围大。     

针对大多普勒频率偏移的PN码快速捕获与解调

扩频技术应用于高速移动环境时使得接收信号附加了很大的多普勒频率偏移,增加了捕获难度,如低轨道卫星扩频通信等.本文在基于FFT的捕获方法基础上,提出了分段式数字匹配滤波器和FFT捕获相结合的捕获方法,同时采用基于并行导频的信道估计方法来校正多普勒频率偏移,实现信号的正确解调.该方法既具快速捕获的特点,同时捕获多普勒频率偏移范围大.     

高动态多普勒条件下伪码快速捕获技术

在扩频通信中,伪随机码的捕获是系统的核心和关键技术.在高动态多普勒存在的条件下,传统的伪码捕获方法捕获时间较长.本文详细介绍了一种基于部分匹配滤波(Partial matched filtering,PMF)与快速傅里叶变换(Fast Fourier transform,FFT)相结合的伪码快速捕获方法,使其对多普勒频移的使用范围大大提高,缩短了伪码捕获时同.最后用Matlab进行了仿真,验证了该方法的正确性和有效性.     

GPS信号C/A码快速精密捕获技术研究

提出了一种基于平均相关技术的快速精密的GPS信号C/A码捕获方案,该方案将接收到的中频信号和本地复制C/A码以高采样频率进行采样,然后通过对它们进行平均处理后以1 024点的FFT处理器计算相关能量值。与不经过平均处理的基于FFT的码捕获方案相比,该方案的运算复杂度约为1/22,可实现快速捕获的目的;与捕获精度为半个码片的常用码捕获方案相比,该方案的捕获灵敏度理论上提高约2.2 dB。最后通过仿真验证了该方案的可行性。     

一种基于FFT变换的数据辅助捕获方法

在数字通信系统中,对接收数据的捕获和同步至关重要,传统的捕获方法是滑动相关法,通过对接收数据和本地参考样本作相关来进行捕获,但是滑动相关法存在着一些问题：虚警概率过高,捕获时间较长等。尤其在带宽非常宽的情况下,有必要对传统的方法进行改进,以降低系统的误码率。本文针对滑动相关法的这些不足,提出一种基于FFT的数据辅助捕获方法。通过仿真验证,证明本方法可以快速并且准确地捕获到数据,仿真数据逼近理论曲线。     

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。     

基于布尔可满足性的伪码捕获方法

为了提高扩频通信系统中伪码序列的检测概率,同时降低捕获时间,提出了一种基于布尔可满足性(SAT)的伪码捕获算法,首先将扩频通信中的捕获算法通过面向模块级的布尔可满足性合取范式进行建模,然后利用先进的SAT求解技术对模型进行求解,从而达到对伪码序列捕获的目的。理论方法和仿真结果表明,该方法能够有效提高捕获过程的检测概率,并降低捕获时间。     

基于伪码自相关特性与三次样条插值的GPS信号快速捕获算法

提出了一种新的基于伪码自相关特性和三次样条捅值拟合方法的GPS信号快速捕获算法.首先通过低频采样序列依据循环相关法求得C/A码相位粗略值;然后根据C/A码相位粗略值得到用于二次捕获的高频采样部分序列,利用伪码自相关特性求得精确C/A码相位值;最后利用三次样条插值法处理相关谱谱峰及邻近数据以进一步提高C/A码相位的测量精度.仿真结果表明该算法具有精度高、运算量小的优点.     

基于DMFT的高动态载波捕获算法的改进

基于FFT的载波捕获方法对高动态信号不能适用,离散匹配傅里叶变换(DMFT)虽可用于高动态信号,但是其运算量大、精确度差。基于以上分析本文提出了将延迟自相关、FFT与DMFT三者相结合的二维载波捕获算法。首先将中频采样信号与其延迟做自相关,通过信号的延迟自相关的FFT得到频率变化率的粗略估计值,进而得到起始频偏的粗略估计值,然后在所得值附近利用DMFT进行搜索,从而获得高精度的参数估计值。此方法缩小了搜索的范围,在运算量减少的同时,也提高了参数的估计精度。仿真结果证明本文提出的方法有效可行。     

Fast Reverse Jacket Transform As an Alternative Representation of the N-Point Fast Fourier Transform

The Reverse Jacket matrix (RJM) is a generalized form of the Hadamard matrix. Thus RJM is closely related to the matrix for fast Fourier transform (FFT). It also has a very interesting structure, i.e. its inverse can be easily obtained and has the reversal form of the original matrix. In this paper, we have shown that a transform based on the RJM offers a simple structure of N-point FFT in terms of the decomposition of the corresponding matrix and that it computes very fast the center weighted Hadamard transform.     

基于快速Fourier变换法的广义特征值问题重根辨识方法

对具有重根的广义特征值问题,采用基于快速Fourier变换的方法进行求解,实现重根辨识.文章中采用多次单点初始激励的方式,仿真计算测点上的自由振动响应,对响应进行快速Fourier变换后得到频域数据.而后对频域数据分析,得到固有频率和多组测点振型数据.根据单频和重频处的振型特性,引入振型的余弦相似度为判别参数,辨识重根.数值算例表明,该方法可有效实现重根辨识,同时特征值的计算能达到较高精度.     

Performance Evaluation of a Multithreaded Fast Fourier Transform Algorithm for Derivative Pricing

Pricing of derivatives is one of the central problems in computational finance. Since the theory of derivative pricing is highly mathematical, numerical techniques such as lattice approach, finite-difference and finite-element among others have been employed. Recently fast Fourier transform (FFT) has been employed for derivative pricing in sequential computers. In this paper, we report development of a multithreaded FFT pricing algorithm and performance evaluation on a multithreaded platform. The focus of this study is on the effectiveness of using a parallel computer for financial problems and performance evaluation of a multithreaded algorithm for finance applications such as derivative pricing. In general, a parallel algorithm for FFT, with blocked data distribution of N elements on P processors, involves communication for log P iterations and terminates after log N iterations. The first (log N – log P) iterations therefore, require no communication and a sequential algorithm can be used in each processor. We call this a local algorithm. At the end of the (log N – log P) iterations, the processors switch to a multithreaded algorithm where sending and receiving of threads is through message passing. We call this a remote algorithm. The algorithm has been implemented on the EARTH (Efficient Architecture for Running THreads) multithreaded platform. Our results indicate that the FFT multithreaded algorithm for option pricing is very efficient giving a relative speedup of 50% on 64 processors. This study reveals an important commercial application for High Performance Computing.     

基于快速傅里叶变换和选择性卷积核网络的图像补全

较传统方案而言, 目前基于深度学习的图像补全方法取得了更优的修复效果. 但大都忽视了建立像素的长距离依赖, 深度学习模型处理大面积不规则缺失时效果不佳、生成图像整体契合度不足. 另一方面, 很多通过融合多尺度感受野来保留更多细节信息的补全算法, 由于无法动态的调节感受野, 而受到输入尺度与补全目标尺度变化带来的影响, 最终导致生成结果产生明显的伪影误差. 针对这类问题, 本文提出一种基于快速傅里叶变换和选择性卷积核网络的补全算法, 在实现像素长距离依赖的同时保证模型的高效率运行. 此外, 本算法还改进了选择性卷积核网络, 可按照各卷积核特征的贡献, 自适应调整相应权重, 从而为模型提供精确的局部性信息补充, 最终生成全局融合度更高、局部细节更丰富的补全结果. 在Celeb-A和Place2数据集的实验表明, 本文方法不仅在PSNR和SSIM指标上超越了现有的前沿图像补全方法, 且处理受遮挡率为80%以上的图像时具有明显优势, 能够生成更真实地结果.     

一种三维快速傅里叶变换并行算法

三维快速傅里叶变换在物理计算领域中被广泛地使用.传统并行算法所使用的面划分和块划分方法并不适合稀疏三维向量的傅里叶变换.提出了一种新三维快速傅里叶变换的并行算法,针对稀疏三维向量的傅里叶变换,新算法通过重新调整x,Y,z三个方向的计算顺序,能最大限度地减少计算量以及进程间的通信量,从而减少计算时间,提高并行加速比.详尽的理论分析以及多个高性能计算平台上的实验结果证明:在对稀疏三维向量作傅里叶变换时,新算法优于传统算法.     

分数傅里叶变换的快速算法及计算全息图的研究

通过分析菲涅耳衍射积分的快速算法,依据Lohmann提出的任意阶的分数傅里叶变换的单透镜光学实验装置,详细分析了光场在此单透镜系统中的传播过程,提出了一种基于傅里叶变换的分数傅里叶变换快速算法,并对基于此快速算法的分数傅里叶变换全息图的计算机生成与数字重现进行了研究。实验结果示出了分数傅里叶变换全息图及其在重构过程中分数阶匹配与否的实验结果,验证了分数傅里叶变换分数阶的重要性质和笔者提出算法的可行性。     

基于快速傅里叶变换的荧光测温仪

采用激光加热小基座法生长出端部掺Cr3 的蓝宝石光纤荧光温度传感头,具有结构紧凑,耐高温等特点,测温范围从室温到450 ℃.基于快速傅里叶变换的拟合方法,从第一个非零项的相位角的正切值得出被测的荧光寿命,具有速度快、误差小、不受本底干扰等优点.与其他几种传统的拟合方法进行比较,快速傅里叶变换方法的测量偏差不到Prony方法的一半,与Marquardt方法测量的偏差接近.另外,快速傅里叶变换方法由于不受本底噪声影响,可以不必在信号处理时去掉本底噪声,可以缩短测量时间,提高测量的分辨率.     

基于FRFT的线性调频信号映射方法的快速算法

针对基于分数傅立叶变换(Fractional Fourier transform，FRFT)的线性调频信号(LFM)的参数估计方法，提出了基于Radon变换的判决准则，并建立了相应的快速算法。该映射方法将具有同样调频斜率、同样多普勒中心频率、不同初始相位的信号映射到同一个点。该快速算法的计算量等同于FRFT的计算量，计算结果的精确度取决于连续两次的FRFT运算。