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.     

一种快速测频算法及其FPGA实现

以修正PRONY的方法为基础,利用不同时刻噪声的不相关性,提出了一种快速、准确的频率估计算法,并利用FPGA技术在硬件上实现了这种算法。     

基于FPGA的高速FFT处理器的设计与实现

针对高速实时信号处理的要求,提出了4096点快速傅立叶变换（FFT）处理器在现场可编程门阵列（FPGA）中的设计与实现方法。该方法采用了按频率抽取（DIF）基4算法和6级流水线结构,每级均采用FIFO存储器实现延迟功能,和四路转接器一起共同完成序列的码位抽取。为了避免数据溢出,采用块浮点结构来表示数据,节省了器件资源。实验结果表明,该方法在保证运算精度和实现复杂度的同时,提高了处理器的数据时钟频率和处理速度。     

基于FPGA的FFT算法实现

针对在现场可编程门阵列上实现快速傅里叶变换算法的问题,优化设计出一种完整的总体实现方案,并结合系统的研制,详细地分析了其内部各功能模块的工作原理,提出了采用空间换时间技术和流水线技术加快系统运算速度的方法.利用硬件描述语言Verilog HDL对各功能模块进行编程,再进一步利用ISE和Modem-Sim工具对其进行综合和仿真,并对仿真结果进行了分析和验证.实验果表明,设计完成的系统能够在保证运算精度和实现复杂度的同时,切实可行地完成设计的总体要求.     

一种I2C主控器IP核的设计与FPGA实现

介绍了一种I^2C主控器件IP核的系统结构确定、模块划分、系统仿真方法及综合过程,在Xillnx公司的SpartanⅡ FPGA上实现了设计,并使用软逻辑分析仪观测I^2C核工作的过程,最后与微处理器核协同进行板级测试,证明所得到的用Verilog HDL语言编写的IP核能够用于SOC（系统芯片）的构建。     

一种基于IP核通信系统中滑动相关捕获算法的FPGA实现

结合SCCPM(串行级联连续相位调制)调制解调系统设计,提出了一种基于FPGA内部硬IP核实现通信中捕获的滑动相关算法的设计方案.通过软件仿真验证了该方案的正确性和可行性,提高了设计效率,大量节约了芯片的可编程逻辑资源.     

基于二阶泰勒展开的扩展卡尔曼滤波测频算法

为了提高频率不定时变化正弦波信号频率估计值的精确度,基于泰勒展开公式,提出了一种新的采用二阶泰勒展开对非线性系统进行线性化近似的扩展卡尔曼滤波测频算法.给出了新测频算法的理论推导过程,并通过仿真给出了不同信噪比条件下的测频精度以及正弦波信号参量发生突变时的收敛速度.结果表明,在信噪比1 dB至30 dB区间内,采用二阶泰勒展开算法的测频误差比已有采用一阶泰勒展开的算法可以降低10%以上,而在5 dB至20 dB区间可以降低20%以上.     

基于FPGA的视频转换器的设计及其IP核实现

视频格式转换是视频图像处理领域中的研究热点.针对某航空研究所的实际需要,基于FPGA技术设计开发了一套通用视频转换器.该转换器可将PAL制模拟视频信号转换为XGA格式的LVDS信号.在Quartus II 9.0开发环境中,运用硬件描述语言Verilog HDL实现各个子模块功能,并将去隔行和帧频提升两个功能模块设计成IP核的形式.通过仿真和实验验证,系统达到了设计要求,实现了在复杂电磁环境下视频图像的实时、高质量传输.     

基于FPGA的系统频率的设计与实现

文章首先介绍了实数在计算机中的表示与存储,并分析了单精度浮点数乘法运算的步骤,接着重点阐述了在FPGA中提高系统时钟频率的算法设计以及实现.最后在设计中应该注意的问题作了小结.     

基于游标法的高精度测频系统设计

为了有效地改善传统测频方法精度低、误差大的问题,提出了一种基于多周期分频段测量法与双游标法相结合的高精度测频方案。可对0.1 Hz—5 MHz范围内的频率信号进行测量。系统通过在Quartus II中用VHDL语言编写脉冲计数及控制模块,并在FPGA芯片内植入NIOS II软核处理器作为系统的控制核心,完成对惯导组件输出的频率信号进行测量。并将测量结果传至上位机进行处理和显示。实验结果表明,系统具有较高的测量精度。同时由于采用软核处理器,大大降低了成本,具有很好的实用价值。     

基于FFT的正弦信号频率估算新方法

介绍一种新的基于FFT的正弦信号频率估计的插值方法。该方法利用了DFT最大值谱线及与其相邻两根谱线系数的实部(或虚部)进行插值得到频率估计值。与传统的算法不同,在本方法中不需要判断第二大峰值谱线的位置,避免了找该谱线时可能会出错,从而使频率估算值出错的问题。另外,插值时算法中先对几根谱线DFT系数的实部和虚部的大小进行比较,实部大于虚部时用利用实部进行插值,反过来则利用虚部进行插值,从而减少了噪声的影响并提高了估算精度。数值模拟结果表明利用该方法可以得到良好的插值效果,能取得很小的频率估算偏差。     

基于截断数据分布函数的核估计

讨论了一类截断数据，分析了以往截断数据分布函数估计的主要结果．在此基础上，提出了一个核估计方法，建立了分布函数的核估计量表达式，并在紧支撑等一定条件下，研究了估计量的渐近性质，并分别证明了估计量的强相合性及收敛速度．最后，给出了一个模拟计算的例子．结果显示，这种核估计方法是可行有效的．     

核实数据下的递归核密度估计

基于替代与核实数据样本下的总体密度函数估计问题,  定义一个递归型核密度的估计量, 它包含替代数据和核实数据两种信息, 并证明了该估计量的渐近正态性. 模拟结果表明: 给定样本总数N的情况下, 模拟效果随核实数据样本容量n的增加而渐好; 当固定核实数据样本容量n时, 顶部随样本总量N的增加模拟效果渐好, 尾部变差; 如果同时增大N和n, 模拟结果更趋近于f(x), 并且也更平滑.     

一种快速高精度的改进Fitz频率估计算法

针对Fitz频率估计算法频率估计方差在高信噪比情况下仍与克拉美劳下限存在着较大差距问题,提出了一种改进的Fitz频率估计算法。首先定义一种广义Kay窗函数加权的修正自相关函数,然后计算修正自相关函数相位的加权和,最终得到复正弦信号的频率估计值。仿真实验结果表明:当数据长度N＝24,信噪比sNr ＝20 dB时,改进算法的频率估计方差降低了约2 dB,且改进算法的计算复杂度与Fitz算法相当。因此,改进算法在满足实时性要求的同时,取得了更高的频率估计精度。     

采用核函数的多用户检测算法

提出了一种基于核函数的多用户检测(MUD)方案,与常规的支持向量机(SVM)学习算法不同的是,判别输出函数中的支持向量采用一种稀疏核逼近方法获取,而其对应系数则由输入采样协方差矩阵的广义特征向量构成,整个算法避免了常规的二次规划(QP)求解过程.仿真结果表明,采用核函数算法的检测性能与SVM检测性能接近,但在较大规模样本集下可有效减小计算量.     

基于子空间辨识的DOA和频率联合估计算法

针对阵列信号波达方向(DOA)和频率联合估计计算量大、参数配对较困难等问题,提出了一种基于子空间辨识方法的DOA和频率联合估计算法.该算法构造了一个特殊的状态空间模型,并通过选取辅助矩阵来抑制噪声.由子空间辨识方法得到广义可观测矩阵的估计值,再利用总体最小二乘(TLS)方法得到系统矩阵的估计值,由系统矩阵得到DOA和频率的估计值.该方法具有参数自动配对和计算量小的特点.计算机仿真验证了该算法的有效性.     

基于双门限判决修正Rife算法的正弦信号频率估计

针对正弦信号频率估计复杂度和性能难以兼顾的问题,提出一种基于双门限判决修正Rife算法的频率估计算法。将信号频点划分为3个区域分别采用不同处理方案,具有估计精度高、运算量小的特点,适用于低功耗、低延时等应用场合。仿真结果表明,该方法克服了经典Rife算法在部分频点估计误差大的问题,其频率估计均方根误差距离克拉美罗界仅有0.5dB。与现有其它改进Rife算法相比,该方法在保证估计性能基本不变的前提下大幅降低所需计算量,有利于工程实现。      

基于并行交叉遗传粒子群算法的水文频率参数估计

针对水文频率参数估计问题,提出了基于并行交叉遗传粒子群算法的水文频率优化适线方法.该方法从初始种群的产生和编码、算法的执行方式和数据融合,以及其中的PSO算法的惯性权重三个方面对传统算法进行了改进.为了验证该算法的性能,分别采用矩法、权函数法、概率权重矩法、线性矩法、GA、PSO和文中所提出的算法,对某水文站的年径流量进行了研究分析,得到了各个方法对应的水文频率曲线,实验结果表明:文中提出的并行交叉遗传粒子群算法较其它6种方法,可以得到更小的离差平方和,该算法得到的水文频率曲线可以很好地拟合实测数据.     

基于互模糊函数的时差频差估计算法及实现途径

针对双站无源定位系统中的时差频差测量问题,该文研究了利用互模糊函数对雷达信号进行时差频差联合估计的可行性及算法,分析并推导了常见雷达信号的时差频差估计标准差表达式,给出了典型雷达信号时差频差联合估计的仿真结果及实现途径,仿真结果表明:通过采用并行处理与缩小搜索范围等措施,有效缩短了模糊函数的计算时间.