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.     

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.     

GNSS接收机抗干扰电路的硬件实现

针对全相位FFT/FFT(apFFT/FFT)综合相差法硬件资源和功耗大的问题,基于FFT算法求解最大峰值谱线位置仅与各谱线峰值相对大小有关的特点,提出一种用于减少FFT电路面积的阈值判断移位方法.首先对apFFT/FFT综合相差法与修正Rife算法进行性能比较;然后利用阈值判断移位方法对apFFT/FFT综合相差法硬件实现中的FFT运算结构进行改进,称为改进apFFT/FFT算法,使FFT计算位宽减少1/2;最后将改进的apFFT/FFT综合相差法硬件结构应用到GNSS抗干扰模块的电路实现中,并利用FPGA进行抗干扰功能验证.结果表明,在基本不降低频率估计精度下,改进apFFT/FFT算法可以减少约50％的面积资源和功耗;在接近相同面积资源和功耗下,改进apFFT/FFT算法的频率估计精度约为修正Rife算法的2倍;GNSS抗干扰硬件模块具备良好的滤除干扰能力.     

高精度的正交频分复用频率同步新算法

提出了一种基于 80 2 .1 1 a的适合于室内环境的频率同步算法 .它们分两步实现 :1在快速傅里叶变换 ( FFT)前作频率跟踪 ,估计小数倍频率偏移 ,估计范围 |ε| <ΔF;2经初步频率校正后在 FFT作频率捕获 ,估计整数倍频率偏移 ,估计范围在 [- 32ΔF,31ΔF].该算法简单 ,能准确地估计频率偏移量 .同时 ,在保证算法精度的情况下 ,增加了频率捕获的范围 ,解决了传统频率同步算法中算法复杂度和频偏估计范围的矛盾     

小波变换与FFT联合识别乐音

单一音符是规则的周期信号,利用FFT可以获得最佳频域分辨.但由于乐音的谐波成分非常丰富,直接实施FFT无法准确检测基音.笔者首次提出小波变换DWT和FFT结合的乐音音符识别方法,该方法充分利用了DWT的低通分解迅速、低频近似信号的平滑性好等优点,实现了乐音基音频率的精确识别,是乐音音符识别的一个很好的方法.     

基于FFT算法的RFID读写器检测技术

研究了RFID读写器设备检测技术。基于FFT算法,以FPGA为核心硬件平台,针对RFID读写器长期、恶劣工作环境下的发射信号的频率和幅度变化问题,研究出RFID读写器检测技术。主要分为数据采集和分析两个部分,数据采集使用中频采样的方法,配合数字下变频完成基带信号的获取;数据分析部分采用FFT谱估计的方法,并对算法进行了仿真。     

一种WCDMA基带信号处理方法的研究

无线基带信号的多模处理是目前宽带移动通信发展的趋势,WCDMA系统中典型的基带信号计算为有限序列的互相关运算。采用快速傅里叶变换(FFT)完成了WCDMA多径检测典型基带信号处理,与LTE基带信号典型的FFT运算统一,实现了WCDMA和LTE多种无线制式的基带多模共享处理资源。实验仿真结果表明,该方法在性能和计算量上都能满足实际应用需求。     

采用加窗插值FFT与逐幅谐波消去法的电机谐波算法

对电机的实测信号进行谐波分析时,由于难以保证信号同步采样和存在测量噪声,采用快速傅立叶变换(FFT)方法进行谐波分析会出现栅栏效应和频谱泄漏现象,不能获得信号准确的谐波参数.作者采用加窗插值FFT,并提出逐幅谐波消去法,以便能精确地分析高次谐波.以基于Blackman-Harris窗的加窗插值FFT算法推导出关于频率偏差的9次方程.实例计算表明,采用加窗插值FFT和逐幅谐波消去法可有效地减少泄漏,降低噪声的干扰,从而可精确地获得各次谐波的幅值和相位.     

基于高阶矩形卷积窗的多频信号参数估计

非同步采样多频信号后,为了减少对信号进行快速傅里叶变换(FFT)而出现的频谱泄漏和栅栏效应等负面影响,设计了一种高阶矩形卷积窗与三谱线插值相结合的信号参数估计方法,推导了多频信号频率、幅值和相位的估计公式,并利用多项式拟合出相应的关系表达式.利用高阶矩形卷积窗+三谱线插值算法、FFT和加Hanning窗算法进行多频信号参数估计对比仿真实验,实验结果表明,对于多频信号的频率和幅值,高阶矩形卷积窗+三谱线插值算法比FFT和加Hanning窗算法的估计精度更高.     

可纠正多普勒频率误捕的扩频信号捕获改进算法

针对直接序列扩频信号捕获过程中可能存在的多普勒频率误捕问题,提出一种可纠正此误捕问题的伪码捕获改进算法. 该算法利用首次捕获得到的伪码相位估计值对接收信号进行解扩,再通过快速傅里叶变换(FFT)对解扩后的信号进行多普勒频率估计,将首次捕获的多普勒频率估计值与FFT结果幅度最大值对应的频率点进行比较,判断是否发生了多普勒频率误捕,如果发生误捕,进行纠正,给出正确的多普勒频率估计值. 仿真结果表明,该算法能有效纠正多普勒频率误捕问题,得到正确的捕获结果.     

一种精度改进的短时匹配滤波器和FFT的高速捕获算法

针对传统的短时相关和FFT(Fast Fourier Transform:快速傅里叶变换)相结合的高速信号捕获算法的优点以及不足之处,在该算法的基础上,提出了一种可以获得更高的捕获精度并且不需要大量增加FFT点数方法。该方法在获得相同的伪码精度的条件下,可以大大提高对载波多普勒频移的估计。仿真结果证明了该方法的正确性。更精确地捕获精度保证了GPS接收机能成功地进入跟踪状态。     

基于FFT加窗与插值算法的接地电阻测量新方法

目的 通过对FFT算法进行改进,抑制接地电阻测量中的背景噪声与杂波干扰,精确测量接地电阻,方法基于加窗插值算法的改进型FFT算法.结果 改进型FFT算法抑制了频谱泄露,提高了测量精度.结论 仿真实验表明该方法明显提高了接地电阻测量的精度.     

一种改进的直扩系统大频偏二次捕获算法

针对卫星通信中低信噪比大频偏信号的精确捕获问题,提出了一种改进的直扩系统二次捕获算法. 算法首先通过基于FFT的码相位并行搜索完成频偏的预估计和补偿,构造一个不含扩频码的准基带信号,然后对此信号采用含有辅助结构的FFT实现频率的精确估计和校正. 仿真结果表明,本文所提算法与传统二次捕获算法相比捕获性能大致相当,资源消耗降低24%,捕获时间减少84%. 给出了不同信噪比和扩频比下关键参数的选取方法,使算法具有较高的实用性.      

一种改进的基于FFT的PIV互相关算法

针对粒子图像测速(particle image velocimetry,PIV)技术中互相关算法运算量巨大的问题,提出了一种改进的基于快速傅里叶变换(FFT)的互相关算法.改进算法根据频域抽取原理,设置相关窗口重叠率为50%,重叠窗口一个维度的FFT值可由其相邻重叠子窗口的同一维度FFT值经频移叠加获得,无需进行FFT...     

全相位时移相位差频谱校正法

为精确估计噪声背景下正弦信号频率、幅值、初始相位,提出了基于全相位FFT谱分析的时移相位差频谱校正法．此方法需对存在时移关系的两输入序列分别进行全相位FFT,直接取主谱线的相位值无需校正即可得到初始相位的估计;利用主谱线上的相位差值即可获得精确的频率估计．同时阐述了传统相位差法向全相位时移相位差法的衍生关系．由于全相位FFT具有良好的抑制频谱泄漏特性,因而该法的频率和相位估计精度非常高,无噪时频率误差处于10^12分辨率级,相位误差可达10^-9度．     

FFT算法的软件实现和应用

本文是想通过FFT软件(C语言编制)的使用向大家介绍FFT算法的基本思想,以及在频谱分析方面的应用,给出获得任意周期性连续信号的幅频特性及相频特性的一种方法.     

线性调频Z变换在信号频谱分析中的应用

由于快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform,FFT）算法不能精确反应信号的局部频谱特性,对此,本文以按时间抽取（DIT）的基-2FFT算法为基础,并参考基于FFT的布鲁斯坦（Bluestein）算法,设计了新的信号频谱分析软件,用于对实序列采样信号做线性调频Z变换,即频率抽样处在Z平面上,可沿任意螺线做频率抽样的频谱分析方法.结合工程实践对相同采样点数的信号在0—50Hz频率段做频谱分析,由频谱图可以看到,采用线性调频Z变换算法远比采用FFT变换算法求得信号的频谱更精确.     

任意点存储器结构FFT处理器地址策略

提出一种针对任意点数运算的并行地址无冲突的存储器结构的FFT处理器.该方法利用高基底的分解方法减少整体计算时钟周期,以及小基底互联的多路延迟交换结构降低计算引擎的复杂度.该方法可以将存储器结构FFT处理器中的几个重要特性如连续帧处理模式,多点数计算和并行无地址冲突等特点集成在一起.另外,素因子FFT算法也被运用到该处理器当中用以降低乘法器个数和蝶形因子存储,以及满足任意点数的计算需求.设计了一种统一的基-2,3,4,5的Winograd算法的蝶形计算单元用以降低计算复杂度.实验仿真结果表明,本FFT处理器在122.88 MHz工作频率下功耗只有40.8 mW,非常适合LTE系统的应用.      

DMB-TH标准中的一种帧同步与频偏估计算法

针对我国新一代数字电视地面广播传输标准,提出了一种新的帧同步及频偏估计算法.利用发送序列中的PN导频序列,通过接收信号自相关的方法实现帧同步,克服现有算法对频率偏移过于敏感的缺点;在频偏估计中,通过对PN序列进行FFT变换,在频域利用频偏的移位响应实现频偏的精确估计,具有较好的抗多径特性和鲁棒性,弥补现有D-Spaced算法初次捕获误差动态范围过大的不足.算法仿真证明了该方法的有效性.