基于时、频域数字坐标重叠技术的信号处理研究

过快速傅里叶变换(FFT)对原始信号时域转换频域过程及其相互的特性做了深入的研究,并分析了折叠频率、最大分辨频率、采样频率特性及其关系,在此基础上提出采用比例系数来换算数字坐标的算法,使时、频域数字坐标重叠.在这种数字化重叠坐标中,计算机对滤除或提取某一频率带来很大方便和直观.仿真实验表明该方法对信号处理具体的实现提供了简单实用的方案,给当前信号处理的研究提供了一个新的思路.     

CCS上FFT运算的实现

FFT运算是数字信号处理技术的基础,DSP经常要用到FFT的运算,但FFT算法程序的编写调试费时费力。TI公司提供了以TMS320C28x系列芯片为基础的CCSFFTLibrary库函数,该库函数专门用于FFT运算,使在TMS320C28x系列芯片上实现FFT变得容易,本文就在CCS软件仿真器模式情况下对FFTLibrary库函数进行介绍并就使用方法进行说明。     

基于粘滞流体B样条模型的快速非刚体配准方法

基于粘滞流体模型的非刚体配准算法是一种适合个体差异较大配准场合的方法。其关键步骤为求解偏微分运动方程组,但原始算法中采用直接离散结合同步超松弛(SOR)的方法相当耗时。为了缩短求解时间,提出一种基于粘滞流体B样条模型的快速方法。首先利用B样条对速度场进行建模,将方程组未知量转为B样条系数,减小计算负担;接着利用B样条的一些重要性质,推导出基于快速傅里叶变换(FFT)的B样条系数求解方法,进一步加快求解速度。实验结果表明,新算法在保持原始算法相同配准精度的同时,具有很快的计算速度。     

基于DSP的低压配电网谐波测量仪设计

设计了一种基于DSP的低压配电网谐波测量仪,对各次谐波进行精密测量,采用多通道同步采样AD转换器AD73360减小相位误差,使用同步串行传输数据,利用数据窗口和数据抽取获得FFT变化所需数据进行谐波分析,实验数据表明设计的谐波测量仪精度较高。     

基于加窗插值FFT和动态频率的谐波检测算法

快速傅立叶变换在非同步采样的情况下存在较大的误差,因而无法在电能计量过程中获取准确的谐波能量。为了减小非同步采样对快速傅立叶变换的影响,提高电能计量的精确度,通常采用加窗的方法。本文详细分析和推导了加窗插值算法。在此基础上,采用Hanning窗,对插值算法进行改进,最后通过仿真试验,分析结果进一步验证了,改进后的谐波分析的结果与实际情况更为接近。     

Combining the Hanning windowed interpolated FFT in both directions

The interpolated fast Fourier transform (IFFT) has been proposed as a way to eliminate the picket fence effect (PFE) of the fast Fourier transform. The modulus based IFFT, cited in most relevant references, makes use of only the 1st and 2nd highest spectral lines. An approach using three principal spectral lines is proposed. This new approach combines both directions of the complex spectrum based IFFT with the Hanning window. The optimal weight to minimize the estimation variance is established on the first order Taylor series expansion of noise interference. A numerical simulation is carried out, and the results are compared with the Cramer-Rao bound. It is demonstrated that the proposed approach has a lower estimation variance than the two-spectral-line approach. The improvement depends on the extent of sampling deviating from the coherent condition, and the best is decreasing variance by 2/7. However, it is also shown that the estimation variance of the windowed IFFT with the Hanning is significantly higher than that of without windowing.     

快速傅里叶变换在轧辊偏心补偿控制中的应用

描述了轧辊偏心信号的特点.介绍了基于快速傅里叶变换的轧辊偏心补偿控制策略,并给出了实施效果.     

三维随机海浪实时模拟方法研究

分析比较了当前两种比较完备的线性海浪理论,在随机海浪模型基础上设计了一种三维海浪实时模拟方法.利用快速傅立叶变换(FFT)算法进行数值加速计算,完成了海浪的三维造型;研究了基于OpenGL的图形绘制原理,引入顶点数组渲染图形的方法完成了海浪波面的绘制;采用多线程机制使得海浪的数值计算和三维显示能够同步进行.在此基础上对天空以及海浪表面光反射效果进行了模拟,提高了视觉逼真度.通过测试发现,图像刷新频率达到30帧/秒,模拟效果良好.     

基于FPGA硬件实现的谐波检测方法

针对现有系统对谐波检测实时性差和精度低的问题,介绍一种基于傅立叶变换和FPGA硬件实现的谐波检测方法.分析了谐波检测中影响测量精度的关键因素,采用数字锁相环来同步被测信号,以减小由非同步采样所产生的误差.基-4FFT 处理器的硬件设计采用全并行的乘法运算单元结构和并行的存储分配方法,最大限度地提高谐波检测的速度.数字锁相环和基-4 FFT 算法用VHDL语言设计实现,并用MAX plus Ⅱ软件进行仿真,仿真结果表明,所设计的数字锁相环可以很好地跟踪被测信号,在180ms时,误差仅为0.01Hz,很好地消除了非同步采样所引起的测量误差;采用所设计的基-4FFT运算器对给定的谐波数据进行运算,得到的谐波幅值和相位误差小于0.05%,运算时间仅为8μs.     

基于汉宁窗的配电网同步相量测量装置算法及应用

配电网量测环境复杂、恶劣,输电网的传统同步相量算法难以满足要求。分析了常用窗函数下傅立叶算法的谐波抑制能力,利用3个等间隔的加汉宁窗离散傅立叶变换（FFT）推导出定间隔采样下同步相量测量算法,在理论上消除了非额定频率下的频率泄露影响,能满足高精度的相位测量要求,具有很好的谐波/间谐波抑制能力。针对多个信号同时存在时频谱泄露影响计算精度问题,分析比较了加汉宁窗FFT插值算法相对其他窗函数的优势。理论分析和实际测试表明,采用上述方案后,提升了相量、谐波/间谐波等量值的测量精度。