脉冲压缩定点处理的量化噪声分析

针对合成孔径雷达成像算法的定点化处理,提出了数字脉冲压缩定点化处理量化噪声的数学模型,采用线性时不变系统的性质计算脉冲压缩定点运算的量化误差. 给出了该模块的舍入量化噪声详细分析过程,并推导出系统输出噪信比与系统字长、FFT长度等参数之间的关系. 对获取的回波数据采用不同的系统字长进行成像,仿真结果很好地证明了所述理论的正确性. 这样可根据理论结果选择合适的位长,用定点处理代替浮点运算处理减少运算的复杂度及资源的占用.      

定点DSP块浮点算法及其实现技术

介绍了块浮点算法的基本原理及软件实现方法,给出了TITMS320C5402定点DSP块浮点算法的汇编源程序代码,并以全波傅氏算法周期函数的模值计算为例说明块浮点算法所取得的效果.     

定点FFT的有限字长效应分析

目的 以ＴＭＳ３２０Ｃ６２ｘ为例,针对定点快速傅里叶变换（ＦＦＴ）进行研究。方法借助复平面单位圆,对采用原码截断算法的字长误差进行理论分析,对原码、补码格式下截断与舍入算法进行仿真比较;并讨论噪声对字长误差的影响。结果 对线性相位信号作ｒ级ＦＦＴ运算时,原码截断算法产生的有限字长误差会使频域输出绝对值减小,其误差均值和方差都与ｒ成线性关系;对信号加入适当的白噪声,误差的均值会明显降低。结论 ＴＭＳ     

关于三角Toeplitz系统向前消去算法的误差分析

采用向前舍入误差分析的方法给出三角Toeplitz系统向前消去算法的舍入误差分析,并给出相应的误差分析结果.结果表明,计算解的舍入误差与系统维数和Toeplitz系数矩阵的元素比值及右端项有关.最后给出的数值算例验证了误差分析结果的正确性.     

求解块首尾和循环线性系统的快速算法

利用多项式矩阵理论,对块首尾和循环线性方程组,给出了一种求解的快速算法,它只存在舍入误差,当在有理数域上讨论时,所得的解是精确的.     

量化LMS算法的自适应滤波器及其低功耗设计

LMS算法实现自适应滤波器,电路结构简单且能够达到满意的性能,广泛应用于以太网和802.11无线局域网中.分析了3种量化LMS算法的收敛速度和稳态误差,提出了用2-指数来量化误差信号,符号截断来量化输入序列;提出了用半加器来实现系数自适应调整,量化后的系数更新因子只有一个“1”,性能可以和传统的LMS算法媲美,硬件规模和功耗只有传统LMS算法的60%.     

合成孔径雷达定点CS算法量化噪声分析

为了实现星载合成孔径雷达(synthetic apertureradar,SAR)成像处理器小型化和实时信号处理,该文重点研究定点运算和有限字长存储引入的量化噪声。根据chirpscaling (CS)成像算法,建立了CS算法定点运算的量化误差模型,分析了处理流程中的量化噪声,推导了系统输出噪信比与系统字长、FFT长度等参数之间的关系。采用不同系统字长对Radarsat-I数据成像,图像质量分析与所述理论一致,结果表明:通过计算处理流程的噪信比,可实现定点SAR成像处理器系统字长等关键参数的设计。     

消除线性误差的实时TE包络估计算法

为了消除子带FFT(快速傅里叶变换)的线性误差对TE(真实包络估计器)实时算法的影响,提出了一种改进算法.首先推导出累加型TE算法;然后通过累加型TE算法,分析发现线性误差的叠加使估计包络产生较大误差,迭代收敛速度减慢;最后提出一种采用修正因子消除子带FFT变换线性误差影响的改进型TE实时算法.测试表明:改进算法提取的频谱包络更加逼近真实包络,改进算法所提取包络的对数谱失真、谱平坦度测度均小于原实时算法所提取包络,且改进算法的收敛速度更快.     

量化噪声对插值fast Fourier transform谐波估计的影响

插值fast Fourier transform(FFT)算法是对谐波频率、幅度和相位三参数进行精确估计的常见方法.信号中的噪声无疑会影响插值FFT算法的谐波估计结果.有文献讨论过信号中的白噪声对插值FFT算法谐波估计结果的影响,尚没有文献讨论过A/D(analog-to-digital)量化噪声对插值FFT算法谐波估计结果的影响.本文首先对插值FFT谐波估计算法做了简单介绍,接着对A/D量化噪声的特点进行了分析研究.在此基础上,仔细研究了量化噪声对插值FFT谐波估计方法的影响程度——给出了计算模型、进行了大量仿真计算、得出了量化噪声对谐波频率、幅度和相位3参数估计结果影响程度的结论.相信所得结论对电路设计中的A/D器件、信号调理器件等的选型有指导意义.     

基于FPGA的块浮点FFT的实现

在分析基-2 FFT算法的基础上,提出一种用FPGA实现FFT的方法.用块浮点机制,动态扩大数据范围,在速度和精度间得到折衷;模块化设计,易于实现更多点数的FFT运算.采用Verilog语言编程实现,在Quartus II和Modelsim平台下进行逻辑综合和时序仿真,时序分析结果与Matlab计算结果相比较验证了程序的正确性.     

Single bitmap block truncation coding of color images using hill climbing algorithm

In order to generate an efficient common bitmap in single bitmap block truncation coding(SBBTC) of color images, an improved SBBTC scheme based on weighted plane(W-plane) method and hill climbing algorithm is proposed. Firstly, the incoming color image is partitioned into non-overlapping blocks and each block is encoded using the W-plane method to get an initial common bitmap and quantization values. Then, the hill climbing algorithm is applied to optimize an initial common bitmap and generate a near-optimized common bitmap. Finally, the quantization values are recalculated by the near-optimized common bitmap and the considered color image is reconstructed block by block through the common bitmap and the new quantization values. Since the processing of each image block in SBBTC is independent and identical, parallel computing is applied to reduce the time consumption of this scheme. The simulation results show that the proposed scheme has better visual quality and time consumption than those of the reference SBBTC schemes.     

快速傅里叶变换（FFT）的浮点模拟快速算法

提出了一种快速傅立叶变换（ＦＦＴ）运算的快速实现方法。利用该方法对浮点数进行模拟计算，极大地提高了ＦＦＴ的运算速度，论述了ＦＦＴ浮点模拟算法的原理，推导出了溢出控制方程及误差控制方程，计算结果表明，该算法的计算误差在１％以内。讨论了用Ｃ语言实现浮点模拟快速算法的具体方法。     

序列图像编码的一种神经网络方法

根据Kohonen自组织特征映射(SOFM)算法的特点,提出了一种分阶段SOFM的边缘保持码书的设计算法.将帧间块匹配、帧内块匹配与多级矢量量化有机地结合,给出了序列图像编码的快速实现算法.计算机模拟实验结果表明,在相同块大小的前提下,本算法各方面性能较优,主观质量好,无误差累积效应,快速简单,实用性强.     

FPGA实现高速加窗复数FFT处理器的研究

研究采用FPGA设计高速专用FFT处理器的实现方法，使处理器能对复数数据顺序进行加窗、FFT及模平方运算．本设计具有4个特点：设计实现了只用一个运算单元进行以上3种运算的方案，有效地节省了逻辑资源；采用流水方式提高了系统的处理速度，使通信、计算、存储等操作协调一致；采用块浮点算法使系统兼有定点运算速度高与浮点运算精度高的特点；采用TMS存储模式，降低了对外围电路的速度要求．该设计方法可以广泛应用于高速数字信号处理领域．     

正交Chirp信号数字产生方法

提出了一种正交Chirp信号的数字产生算法,具有运算量小和存储容量要求低的特点.该算法用二阶时变参数ARMA模型来表示Chirp信号,避免了Chirp信号产生中常规DDS技术的正弦函数的计算和相位截断效应.通过采用二阶时变参数ARMA模型,由于实时计算出了信号的及时值,并不需要有查找表,所以能将数据字长做到很大,可以大大降低幅度量化带来的误差.     

最小均方算法用于数字信号的性能

为了获取最小均方 (LMS)算法用于数字信号的性能 ,提出了一项新的性能参数——误码率。分析了误码率与算法均方误差之间的关系 ,在实验的基础上给出了两者之间的一个近似函数表达式。并重点研究了算法步长对收敛速度、稳态失调量、误码率这三项性能参数的影响 ,以及步长确定的原则 ,为数字信号领域使用 LMS算法提供了一些理论基础。     

基于分段FFT的脉冲伪卫星信号捕获方法

建立了脉冲伪卫星信号捕获模型,并针对传统的饱和接收方法无法适应脉冲伪卫星组网应用下信号接收的问题,提出一种基于分段快速傅里叶变换(FFT)的脉冲信号捕获方法. 该方法是一种串并行结合的捕获方法,既保证了捕获概率,又能极大地降低捕获时间. 对分段FFT捕获方法和串行捕获方法的捕获时间进行了比较,研究了FFT方法在不同分段策略下的捕获性能,并针对脉冲截断问题提出了脉冲截断检测算法和分段调整方法. 仿真验证了该方法的有效性.     

基于全相位FFT三谱线校正的电网谐波与间谐波检测算法

电网谐波检测中,传统FFT算法存在的频谱泄露现象影响了检测的精度.为解决这一问题,分析和比较了全相位FFT算法与FFT算法之间的区别,将一种三谱线校正方法推广到精度更高的全相位FFT算法,并由此提出一种全相位FFT三谱线校正算法.该算法利用频谱峰值频点周围三根谱线信息构造频率偏移量修正公式,进而获得全相位FFT幅值和频率校正值,并利用全相位FFT的相位不变性直接获得信号相位.通过与FFT三谱线插值算法、全相位FFT双谱线校正算法和全相位FFT双谱线插值算法对比,结果表明该全相位算法具有更好的谐波和间谐波检测精度,并且抗白噪声能力更强.