一种基于Chirp Z变换的频谱细化实现方案与仿真

受采样时间和数据处理速度的限制，高分辨率频谱分析一直是实时系统的应用难题之一。基于DSP信号处理的特点，给出了一种基于线性调频Z变换（CZT）的频谱细化实现方案。实验结果表明该方案具有分辨率高、速度快的特点，具有较高的工程应用价值。     

红外傅里叶光谱仪光谱细化的高速并行实现

大气垂直探测仪在进行光谱定标或者光谱分析时,对局部光谱的光谱分辨率有较高的要求,这时需要对光谱进行细化处理。传统的光谱细化,多采用DTFT、DCT等方法,计算量非常大,即使采用优化的CZT算法,其计算量也是非常巨大的。随着市面上大量多核处理器的出现,使得利用多核处理器对CZT算法进行快速并行优化成为可能。本文介绍了一种基于多核并行实现CZT的算法并分析了算法运算量,在TMS320C6678多核DSP处理器上进行了验证。实验结果表明,该方法可以极大地缩短CZT的运行时间,同时可以通过调整参数控制对底层资源的使用,为实现大点数的频谱细化提供了一种全新的解决方案。     

一种基于Chirp Z变换的频谱细化实现方案与仿真

受采样时间和数据处理速度的限制,高分辨率频谱分析一直是实时系统的应用难题之一.基于DSP 信号处理的特点,给出了一种基于线性调频Z变换(CZT) 的频谱细化实现方案.实验结果表明该方案具有分辨率高、速度快的特点,具有较高的工程应用价值.     

经典谱估计在短突发信号频谱细化中的特性分析

为了比较经典谱估计中的栅栏效应和截断效应对谱估计的影响,利用补零FFT、移位DFT、线性调频Z变换（CZT）和Zoom-FFT等经典谱估计算法,利用Matlab进行了性能仿真,最后得出了它们在短突发信号频谱细化分析中存在的极限问题。尤其是对含有多频率分量的突发信号,当相邻频率间隔小且信号长度短时,即使采用很大的细分倍数也无法区分两个相邻的频率。为减少截断效应带来的能量泄漏和谱间干扰,对有限长数据需要利用现代谱估计算法进行频谱细化分析。实验结果验证了理论推导的正确性。     

基于CZT和Zoom-FFT的频谱细化分析中能量泄漏的研究

在经典谱估计理论中,频谱能量泄漏是导致频谱失真的主要误差因素。CZT和Zoom-FFT是两种重要的频谱细化分析算法,本文对这两种方法的能量泄漏进行了详细的分析,并仿真分析了不同种类和不同宽度的窗对谱泄漏的影响。分析和仿真的结果表明,Zoom-FFT可以大大减小频谱能量泄漏,获得更高质量的细化频谱。     

一种提高连续波雷达目标检测精度的方法

为线性调频连续波雷达在多个运动目标信息接近的情况下识别出目标,提出了一种利用FFT+CZT+相关系数的算法。由于线性调频连续波雷达本身存在距离 速度耦合的问题,在测量多个运动目标的情况下会出现大量的虚假信息。从而造成了目标误检率高的问题。该算法利用FFT+CZT将上下扫频差拍信号频谱进行细化,然后计算它们的相关系数,由相关系数确定频谱的相似程度,从而完成上下扫频差拍信号的频谱配对。同时对频谱进行CZT变换的处理,也提高了雷达多目标测距测速的精度。通过Matlab的仿真实验,结果表明提高测距测速精度的同时也降低了雷达的误检率。     

基于CZT和Zoom-FFT的频谱细化分析中能量泄漏的研究

在经典谱估计理论中，频谱能量泄漏是导致频谱失真的主要误差因素。CZT和Zoom-FFT是两种重要的频谱细化分析算法，本文对这两种方法的能量泄漏进行了详细的分析，并仿真分析了不同种类和不同宽度的窗对谱泄漏的影响。分析和仿真的结果表明，Zoom-FFT可以大大减小频谱能量泄漏，获得更高质量的细化频谱。     

基于复解析带通滤波器的ZFFT算法分析与仿真

在实际工程应用中进行频谱分析时,一般只关心某一频带范围内的局部频谱,此时应使用频谱细化算法如基于复解析带通滤波器的ZFFT（简称复解析ZFFT）算法对频谱进行选带细化分析。本文在分析复解析ZFFT算法原理的基础上,通过MATLAB平台对复解析ZFFT频谱细化算法的有效性进行仿真研究。结果表明,复解析ZFFT算法能够在相同快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）运算量的情况下,大大提高信号的频率分辨率,实现局部细化频谱。     

基于ADμC812的频谱分析系统设计

在频谱分析实现方法的基础上,设计出一种基于FFT算法的频谱分析系统。本系统以ADμC812为核心,在Quick Start环境下以C语言编程实现频谱分析算法。系统通过快速傅里叶变换运算将被测信号分解成分立的频率分量,并采用数字方法直接由模拟/数字转换器（ADC）对输入信号取样,再经处理后获得频谱分布图。文中给出了该系统的总体结构框图,部分硬件电路及软件算法流程图。仿真实验结果表明这种设计方法具有高精度、低功耗、实时反应迅速和可靠性强等特点。     

基于LabVIEW的数字变频FFT设计

在动目标速度测量的工程应用背景下,针对传统频谱细化技术计算量大和实现困难的缺点,提出一种数字变频FFT的频谱细化算法,并根据其数学原理,进行了基于LabVIEW的两种编程设计方法研究.仿真结果表明,两种设计方法都可满足信号分析中提高频率分辨率的要求,但与选择的细化倍数有关.由于具有编程简便和实用性强的优点,这两种实现方法均可广泛应用于汽车、飞机等运动目标的速度测量.     

基于Nios软核处理器的硬盘加密卡解决方案

为了保护自己的资料不被其他人骚扰,对数据资料的加密处理成为十分必要的工作。文章介绍了Nios软核处理器和可编程逻辑器件设计及信息安全技术。在此基础之上,针对硬盘加密卡的设计提出了切实可行的完整解决方案     

基于NoisⅡ的程控数字信号源设计

直接数字频率合成（DDS）技术在现代通信领域占据重要地位。在此提出了将Altera公司的NoisⅡ软核嵌入到FPGA器件内部来控制高性能直接数字频率合成器AD9854的方案,详细说明了系统;设计电路的结构和软件设计的方法。提出了一种新的信号源控制方法,该系统具有频率分辨高、相位输出连续、可视化界面、多波形输出等优点,具有较高的市场实用价值。     

基于Nios软核处理器的嵌入式系统设计

利用软核处理器构造嵌人式系统的突出优点就是可编程性、可裁减性、易操作性、灵活性以及低成本,这些特点都使得软核处理器具有很强的竞争力。Nios软核处理器集成在FPGA芯片内部,是目前最流行的软核处理器之一,本文给出了基于Nios软核处理器的嵌入式系统的设计方法。文章研究了Nios软核处理器的结构和特点,提出了系统硬件平台的设计方案,讨论了系统的SOPC集成设计,分析了系统的软件设计方法,总结了系统的启动流程,给出了系统的测试结果。实践证明,该嵌入式系统功能完整、集成度高、稳定可靠、简洁实用,具有可编程性、可裁减性、易操作性、灵活性以及低成本等特点,具有广泛的应用价值。     

基于Nios II软核的运动目标检测系统设计

介绍了一种基于Nios II的运动视频检测片上系统,该系统通过采用软/硬件协同设计的方法,使用Altera EP2C35 FPGA芯片与HV7131R视频摄像头配合实现了高速的数字视频处理,选用SDRAM和FLASH作为视频数据的外部存储器,满足了运动检测和保存运动现场的需要.并且采用Verilog HDL和Nios II定制指令使用硬件实现了系统的大部分功能,提高系统的处理速度,同时具有良好的灵活性和适应性.     

基于NIOSII软核的嵌入式信令处理系统实现

文章介绍嵌入式通信信令处理系统的设计,充分利用了NiosII软核特性,基于SOPC设计思想,在一块FPGA芯片内实现一个相对独立的信令处理系统。并结合整个系统的开发过程,介绍此类系统硬件、软件的设计方法和流程。     

基于混合编程的高精度激光多普勒信号处理技术

针对激光多普勒信号中存在较大噪声干扰的实际情况,为了抑制这些噪声干扰,提高激光多普勒测速仪的测量精度,提出了对激光多普勒信号进行最小均方差(LMS)自适应滤波后作快速傅里叶变换(FFT),基于混合编程思想对所得到的频谱,先进行频谱细化,再进行频谱校正的信号处理方法,并对理想正弦信号和实测多普勒信号分别进行仿真计算和实验研究。仿真和实验结果表明：LMS自适应滤波技术可以有效抑制激光多普勒测量中的多频率噪声的干扰,此技术能够适应于很宽的信噪比范围,大大提高多普勒信号的信噪比;频谱细化技术可以提高激光多普勒信号的频谱分辨率,频谱校正技术可以准确地校正多普勒频率,使校正后的频率更加接近于真实值;信号处理精度比直接进行FFT提高2~3倍。     

激光多普勒测速仪中的频谱分析技术

为了提高激光多普勒测速仪的测速精度,将频谱分析技术应用于多普勒信号的处理中,先对信号进行频谱细化,再对细化后的频谱进行校正。阐述了几种常见的频谱细化和频谱校正算法的基本原理,并对它们的频谱分析精度和运算量进行了比较。在Matlab平台上将它们应用于理想正弦信号进行仿真,比较了各种算法的优缺点,最后将频谱细化和频谱校正技术应用于实测多普勒信号的处理中。仿真和实验结果表明:频谱细化技术可以大大提高激光多普勒信号的频谱分辨率,频谱校正技术可以准确地校正多普勒频率,减小信号处理的误差。将其运用于激光多普勒测速仪中切实可行,为设计高精度的激光多普勒测速仪创造了条件。     

Low-calculation-cost fading channel prediction using chirp Z-transform

A low-complexity method to predict fast fading channels by estimating the parameters of the channel from the Doppler spectrum calculated using chirp Z-transform (CZT) is presented. The CZT fits the frequency-domain channel prediction for its ability to interpolate data points in the frequency domain, which reduces the frequency-quantisation error. Our evaluation results with time-division duplex show that the CZT method can significantly increase the channel prediction accuracy. The calculation cost of the CZT-based method is much lower compared to that of the zero-padding, autoregressive or high-resolution methods.     

多通道数字脉冲发生器的SoPC实现

介绍了一种采用SoPC技术实现多通道数字信号发生器的方法,系统由FPGA及相应接口电路组成,将Nios Ⅱ嵌入式软核CPU集成到FPGA中,构成片上系统(SoC),可以产生多种特定的数字脉冲信号,能够通过上位机软件控制实现不同通道、个数和频率脉冲信号的输出.经验证,介绍的方案稳定精确,能够提供通道、频率和个数可控的数字...     

基于Nios II嵌入式软核处理器的液晶显示模块接口的实现

介绍了一种基于嵌入式NiosII软核处理器实现TFT液晶显示屏接口方案,在对TMT035DNAFWU真彩液晶显示屏的时序详细分析基础上,给出了NiosII软核处理器SOPC(可编程片上系统)与液晶显示模块的硬件接口电路以及软件编写流程,并使用C语言进行设计描述。该系统体积小,数据处理速度快,保证了较好的实时性。