一种高速2-D滑动FFT的设计实现

文章介绍了采用2-D快速傅里叶变换(fast Fourier transform, FFT)算法的滑动窗FFT的基本特性原理和硬件实现过程，完成了窗长256点、步长16点的2-D滑动窗FFT的专用集成电路(application specific integrated circuit, ASIC)设计。传统FFT算法受序列完整性的制约，时滞较大，无法满足某些高实时性信号分析领域的处理速度要求。该文采用滑动FFT算法，克服了传统FFT对序列完整性的依赖，设计的滑动FFT处理器使用2-D FFT压缩新序列计算时间，以基16蝶形运算器为核心，采用系数复用和高基Booth方法优化系数编码技术压缩乘法器的数量，减少电路面积。所设计的2-D滑动FFT完成单次滑动窗长的计算时间比传统算法节约了16.1%,变换结果与MATLAB的运算结果相比，信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)大于130 dB。在TSMC 28 nm的工艺下，工作主频为600 MHz,面积为1 980μm×2 060μm。     

一种EW接收机信号处理系统的设计与实现方法

设计了一种基于FFT/IFFT、全FPGA实现、环形结构的电子战数字接收机信号处理系统,它由4片FPGA分别实现高速数据传输接口、FFT/IFFT运算及信号的时/频域检测。该系统可完成1~1024 K点的FFT运算及1~64 K点的IFFT运算,可检测出4个同时到达的脉冲雷达信号的脉冲描述字参数。系统中FPGA以分布式、多总线、并行、流水方式工作,当采用256 K点的FFT变换3、2 K点的IFFT变换时,检测出4个信号的典型用时约20 ms。     

FFT的ASIC实现及FPGA验证

通过对FFT(fast fourier transformation),即快速傅里叶变换的一般算法的研究对比,确定合理可行的基2方法处理1024点FFT。在ASIC(application specific integrated circuit)专用集成电路上实现FFT硬件模块,并将该模块在FPGA(Field Programmable Gate Array)上进行原型验证。本文采用级联结构设计FFT模块,在尽量减小资源消耗的同时,提高FFT的运算速度。设计采用两组四个深度为256的双口RAM,乒乓结构处理,完成整个运算仅用了1320个周期。最后用Xilinx公司的Vertex7-XC7VX690T芯片做FPGA原型验证,在时钟频率为50MHz时,完成1024点FFT仅用了26.2us。     

快速傅里叶变换(FFT)的ASIC实现及现场可编辑门阵列(FPGA)验证

通过对FFT(fast fourier transformation),即快速傅里叶变换的一般算法的研究对比,确定合理可行的基2方法处理1024点FFT。在ASIC(application specific integrated circuit)专用集成电路上实现FFT硬件模块,并将该模块在FPGA(field programmable gate array)上进行原型验证。采用级联结构设计FFT模块,在尽量减小资源消耗的同时,提高FFT的运算速度。设计采用两组四个深度为256的双口RAM,乒乓结构处理,完成整个运算仅用了1 320个周期。最后用Xilinx公司的Vertex7-XC7VX690T芯片做FPGA原型验证,在时钟频率为50 MHz时,完成1 024点FFT仅用了26.2μs。     

FFT处理器的高密度可编逻辑器件实现

为了提高快速离散傅立叶变换（FFT）的处理速度,研究了一种宜于高密度可编逻辑器件（CLPD）实现FFT处理器的硬件结构,并利用CPLDFLEX10K设计和实现了128点FFT单片处理器,系统的仿真表明,该处理器运算结果正确,在系统时钟频率为20MHz时,128点复数FFT处理器的计算时间小于230us。研究表明：CPLD与FFT的结合将提高FFT的处理速度,从而使FFT的应用更加广泛。     

基于多核架构适用于LTE标准的FFT算法研究与实现

基于多核架构提出了一种适用于长期演进技术(LTE)下行链路128～2048/1536点快速傅里叶变换(FFT)计算的算法,并进行了仿真.利用多核结构将FFT算法进行并行划分,采用流水线并行和数据并行的结构,减少运行时间.同时将该算法基于一块使用TSMC 65nm工艺制成的多核芯片上实现,在750MHz的工作频率下,计算128～2048/1536点FFT的芯片实测功耗为282～366mW,能量效率为每点35.4～84.33nJ.与其他设计相比,运行速度最多能提高近6倍,计算大点数FFT时,能量效率可提高约20%.     

一种雷达信号侦察处理器的设计与实现

研究一种基于FFT/IFFT、全FPGA实现、环形结构的电子战数字接收机信号处理器.该处理器由4片FPGA分别实现高速数据传输接口、FFT/IFFT运算及信号的时/频域检测,FPGA以分布式、多总线、并行、流水方式工作.可检测最多4个同时到达的脉冲雷达信号的载波频率及脉冲描述字等参数,当采用256 K(1 K=1024)点的FFT变换3、2 K点的IFFT变换时,检测出4个信号的典型用时约20 ms.由一块板卡完成了数据的接收、运算和时频域信号检测等工作.     

实序列的FFT计算机程序

离散富里叶变换(DFT)是数字信号处理中一个非常重要而又经常遇到的内容,它很容易在数字计算机上用快速富里叶变换(FFT)方法实现.在一般情况下,不论时间序列是实数或是复数,其频谱都是复值的,因此在用标准计算机程序进行N 点FFT 运算时,需要有2N 个存贮单元.如果时间序列是实序列,就可以利用实序列的某些性质来简化程序.通常有两种方法实现实序列的FFT 运算:一是利用N 点变换同时计算两个N 点实序列的频谱.一是用N 点变换计算一个2N 点实序列的频谱。     

圆角矩形环的夫琅禾费衍射及其应用

针对圆角矩形环的夫琅禾费衍射精确解尚未获得的问题,建立圆角矩形环孔径的数学模型,基于基尔霍夫衍射积分公式,通过曲线坐标变换关系,利用傅里叶变换,得到圆角矩形环的夫琅禾费衍射精确解.作出该类环的衍射图样,并通过将圆角矩形环的夫琅禾费衍射推广到特例情况验证了研究结果的正确性.进一步分析表明,圆角矩形环衍射图在椭圆轮廓下出现了许多次级衍射峰,随着圆角矩形环的缺角因子减小或者环宽度增大,次级衍射峰特征逐步减弱,衍射图形趋于顺滑.最后,利用图形的可视化及特例推广说明了本研究在教学中的一些应用.     

快速傅立叶变换算法的比较分析

FFT算法通过分而治之的模式将长序列的DFT计算递归地分解为短序列的DFT计算,从而使计算量显著减少。快速傅立叶变换自诞生以来出现了多种算法,本文讨论了几种有代表性的FFT算法,并对这些算法的性能进行了比较。     

小型电力推进船舶推进控制系统

针对小型电力推进船舶推进控制系统简单、对复杂环境适应性差的问题,在借鉴传统内燃机动力推进船舶主机控制策略基础上,根据小型电力推进船舶的特点和推进控制功能要求,提出了更加完善的控制系统方案,并建立了系统仿真模型.仿真结果表明,所提出的控制系统方案是可行的,提高了电力推进船舶的稳定性及安全性,使小型电力推进船舶更能够适应海上多变的环境.     

江西省小城镇全民健身活动的现状调查研究

本文通过运用文献资料法、问卷调查法和面谈法,对江西省部分小城镇全民健身活动开展的现状进行调查分析,对当前小城镇实际情况,提出了如何促进全民健身活动在我省小城镇广泛开展的若干对策。     

几种离子通道阻断剂对豚鼠离体小肠电活动与收缩活动的影响

本文报告离子通道阻断剂河豚毒素、四乙胺、异博定、硝普钠对豚鼠离体小肠电活动与收缩活动的影响。结果显示:河豚毒素、四乙胺、异博定、硝普钠均不同程度地抑制动作电位与肠肌张力,其中对动作电位的抑制作用是四乙胺>异博定>河豚毒素>硝普钠;对肠肌张力的抑制,在环行肌其抑制作用是河豚毒素>四乙胺>异博定>硝普钠,在纵行肌则是异博定>河豚毒素>硝普钠>四乙胺,这一结果提示:动作电位的形成与Na~+、K~+、Ca~(2+)的跨膜运动均有一定关系,而环肌与纵肌收缩反应的差异可能与肌细胞膜上离子通道的分布和敏感性不同有关。     

北京站至北京西站地下直径线工程重大风险源分析与控制

北京站至北京西站地下直径线工程地处北京市中心城区,沿线建/构筑物众多。沿线穿越立交桥、护城河、地铁2号线等重大风险源。通过对地下直径线全线进行详细的风险评估,充分分析沿线各风险源的状况,并根据评估结果提出防止和降低风险的有效控制措施,施工完成后地铁2号线测点沉降值均小于2 mm,天宁寺桥因隧道开挖引起的沉降值低于3 mm,施工对周围建/构筑物影响非常小。     

基于Simulink的高速电磁阀动态响应分析

利用MATLAB/Simulink软件建立了由磁场强度模型、电磁作用力模型、阀芯运动阻力模型以及回位弹簧作用力模型组成高速电磁阀仿真模型.分析了驱动电压、电磁力、阀芯质量和线圈匝数等参数对电磁阀动态响应特性的影响.仿真结果表明:在一定条件下增加驱动电压,采用质量小的阀芯,选取小的回位弹簧预紧量,减少线圈匝数和降低弹簧刚度,有利于加快电磁阀开启响应速度,而降低维持电压,适当减小工作气隙、增大弹簧刚度,有利于加快关闭响应速度.     

基于多尺度的小基高比立体匹配方法

针对小基高比立体匹配中的＂黏合＂现象和深度精度问题,提出一种小基高比立体匹配方法.该方法通过将自适应窗口技术和多窗口策略相结合为参考图像确定匹配窗口;然后根据规范化互相关函数和＂胜者全取＂策略计算整数级视差;再以整数级视差为基础利用基于二分法的亚像素匹配方法计算亚像级视差;最后采用基于图像分割的迭代传播方法以获得稠密视差图.实验结果表明：该立体匹配算法减少了小基高比匹配中的＂黏合＂现象,同时获得了稠密的高精度亚像素级视差,其亚像素精度可优于1/20个像元.     

一种8DPSK解调中新的全数字时钟,载波同步器

提出了和分析了一种８ＤＰＳＫ解调器中全数字判反馈时钟定时和载波相位同跳器，该同上不器误差检测的自噪声小，同步跟踪速度快，抖动小。文中分析了误差检测曲线及平均捕获时间等，并经计算机模拟。该同步器与解调器一起在ＤＳＰ芯片ＴＭＳ３２０Ｃ２５上实现。给出了模拟和测试结果。     

添加微量Y、La对Zr基非晶合金耐蚀性的影响

通过计算机编程建立Zr2Cu晶体相中以Cu原子为中心的原子团簇模拟Zr基非晶中二十面体原子团簇模型,应用实空间的递推方法计算了Zr2Cu晶体相中的费米能级及团簇中Cu与近邻合金元素Y、La、Zr的键级积分.结论分析表明:Y、La易于占据Zr-Cu晶体相中Zr原子,使非晶形成能力上升,同时可提高耐腐蚀性,因此,通过加入少量的Y、La元素可制备出具有较高耐腐蚀性能的Zr基大块非晶材料.     

测量温度对青海原油等温胶凝特性的影响

利用AR-G2流变仪在小振幅振荡剪切模式下考察测量温度对经历不同历史的含蜡原油等温胶凝特性的影响。结果表明:在3种历史条件下,随温度的降低,原油在相同的静止时间所对应的储能模量均增大,但其损耗角的变化规律则表现出明显的不同;原油经静态降温后,测量温度越低,其相同静止时刻的损耗角越小,而原油经静态降温并恒温剪切或动态降温后,其损耗角则随温度的降低表现出先降低后升高的趋势;不同条件下原油储能模量随时间的变化曲线均满足同一模型,且其拟合参数均与温度有关,但拟合参数随温度的变化规律受原油恒温静止前所经历的历史条件影响。     

用修正AWE法分析高速集成电路中互连线时域响应

当用波形渐进估值（ＡＷＥ）法分析传输电导为很小或近似为零的情况时,导数不存在或难于收敛,基于多芯片组件（ＭＣＭ）和印刷电路板（ＰＣＢ）中介质相对损耗很小,即互连线电导很小或近似为零,通过修正ＡＷＥ法,用于模拟电导Ｇ很小或近似为零的有耗传输线,这种方法是基于对传播常数函数有理近似,从而得到更简单形式的频域传输线电报方程,然后在频域通过模式匹配,Ｐａｄｅ有理逼近,得到传递函数响应,最后结合递归卷积运算