基于MaxplusⅡ的短时傅里叶变换实现研究

文章对短时傅里叶变换(short-time Fourier transform,STFT)算法原理进行了研究分析,运用MaxplusⅡ软件设计实现了快速短时傅里叶变换的可编程逻辑器件,详细地研究了基4蝶形处理单元的设计和旋转因子的地址生成规律,在满足时频率分辨率的条件下提高了运算速率、降低了运算度,并在高速率运行环境下达到了低频信号设计要求,节省了硬件资源。通过软件仿真研究分析,证明该设计的合理性。     

基于移频技术的短时傅里叶变换阶比分析

提出了一种基于移频技术的短时傅里叶变换阶比分析算法.该算法利用傅里叶变换在频域的卷积性质,对原始信号在时域乘以e-j2πfit使fi的频谱能量搬迁到零频处,按一定的频率间隔改变fi就可以在零频处得到其他频率的频谱能量,以此来提高短时傅里叶变换在时频分析中的频率分辨率.然后在时频面上进行局部阈值降噪,同时跟踪转速的变化,最终应用到变速机械的阶比分析中.与短时傅里叶变换分析结果对比表明,本文方法可以更加准确地跟踪到实际的转速.实际降速过程中轴承信号利用本文方法进行阶比分析,成功提取到轴承的故障特征频率.     

小波分析的理论发展及应用

简述了由傅里叶变换发展到小波变换的基本过程,深入浅出地分析了傅里叶变换、短时傅里叶交换以及小波分析的基本内容.介绍了目前小波分析在部分领域的成功应用,对小波分析的未来发展和应用作了阐述.     

滑动短时傅里叶变换的FPGA实现

为解决对混沌信号进行傅里叶变换分析后,只能得到信号中所包含的频率成分,并不能获知有关频率成分的时间局部化信息的问题,采用了短时傅里叶变换的方法,通过对短时傅里叶变换的数学公式及表达的物理意义研究后,提出了在FPGA上利用Altera公司提供的IP核资源实现短时傅里叶变换的功能,并在Modelsim软件上进行功能仿真。实验证明通过短时傅里叶变换可以对混沌信号进行很好的分析。     

基于分数阶傅里叶变换步态特征提取

针对短时傅里叶变换等时频分析方法不能提取由腿部和手臂运动产生的细致微多普勒特征这一问题,提出了采用分数阶傅里叶变换的雷达步态信号分析方法.在短时傅里叶分析的基础上,应用分数阶傅里叶变换对步态回波信号进行处理,由实测步态数据生成分数阶傅里叶变换谱图并进行了详细分析.结果表明,通过分数阶傅里叶变换可以从步态数据中提取出手臂、腿部摆动的细致微多普勒特征.     

基于提升FFT框架的快速离散Curvelet变换

为了降低Curvelet变换的计算复杂度,文中提出了基于提升傅里叶变换的快速离散Curvelet变换(Fast Discrete Curvelet Transform,FDCT).采用提升傅里叶变换解决传统FDCT中的傅里叶变换的非线性问题,将傅里叶变换中的复数乘法通过提升结构转变为简单的加法进行运算,极大降低了运算的复杂度.实验验证了该方法的有效性.     

小波分析的理论发展及应用

简述了由傅里叶变换发展到小波变换的基本过程，深入浅出地分析了傅里叶变换、短时傅里叶交换以及小波分析的基本内容。介绍了目前小波分析在部分领域的成功应用，对小波分析的未来发展和应用作了阐述。     

关于脑电信号分析方法的探讨

阐述了傅里叶变换(FFT)、短时傅里叶变换(STFT)以及小波变换的理论,并在MATLAB中对实验中自由活动大鼠运动皮层放电过程中采集到的数据进行了分析.实验表明,小波变换为脑电信号处理领域的研究提供了一个更加有效的方法.     

基于短时傅立叶变换特征提取和卷积神经网络的LAMOST恒星光谱分类研究

光谱分类是研究恒星光谱的重要内容之一,对其进行准确分类识别在天文研究领域有着重要意义.提出一种新的光谱特征提取方法,利用短时傅里叶变换将一维光谱变换为二维傅里叶谱图像,然后利用卷积神经网络对得到的二维傅里叶谱图像进行分类,由于二维谱图像具有新的特征分布,提高了分类精度;在此基础上,为降低短时傅里叶变换中的采样过程造成的信息损失,在进行短时傅里叶变换前先利用一维卷积对一维恒星光谱数据进行处理,以提高分类准确率,实验结果显示证明了新的方法的有效性.     

基于广义S变换的信号提取与抑噪

S变换结合了短时傅里叶变换和小波变换的优点,是非平稳信号时频分析的有力工具.为了提高S变换在应用中的实用性和灵活性,该文将S变换改造成时频分辨率可调的广义S变换.广义S变换具有多分辨率特性,利用其高质量的时频分布,在时频域中设计了两种时频滤波器.前者用来实现非平稳信号中特定信号分量的提取,也可滤除处于特定时频平面中的噪声;后者直接应用广义S变换的时频谱实现,用于含高斯白噪声信号的滤波,达到了突出有效信号和压制噪声的效果.几种信号模型的仿真试验显示了它们在信号提取和抑制噪声中应用的有效性.     

提高傅里叶变换光谱仪分辨率的一种方法

从傅里叶变换光谱的基本原理出发,得出傅里叶变换光谱仪内部的双光束干涉的光程差是影响其分辨率的最主要因素.介绍了几种通过改变仪器的结构设计,来增加双光束干涉的光程差,从而提高仪器分辨率的方法.在分析聚焦型干涉仪和折返式干涉仪的结构基础上,设计了多面多次反射干涉仪,在相同制作误差和运动误差情况下,此干涉仪的分辨率比前者提高了约一个数量级.给出了扩展光源情况下仪器的分辨极限.     

常用时频变换方法的浅析与比较

傅里叶变换、短时傅里叶变换和小波变换是信号处理中最常用的时频变换工具,本文对这三种常用时频变换工具进行了理论介绍,并比较和分析了三种变换方法在信号处理中特点和存在的缺陷。     

基于短时傅立叶变换和连续小波变换的先天性心脏病心音比较分析研究

介绍了将短时傅立叶变换(STFT)和连续小波变换(CWT)用于先天性心脏病(房间隔缺损、室间隔缺损、动静导管未闭)心音信号进行时频分析、特征提取的研究.两种方法都能较好的识别先天性心脏病人,总有效率为85%.论文对两种方法的优缺点进行了比较.小波变换比短时傅里叶变换能更有效的识别正常人与病人的心音信号的特征,可分性更好.但是短时傅里叶变换能量范围更集中,动态范围变化也更小一些.     

傅里叶变换与测不准原理

从傅里叶变换的定义出发,并考虑到时变信号的短时傅里叶变换,推导出量子理论中的测不准原理,说明两 者之间存在这种联系的必然性.     

时间域和频率域二阶同步压缩变换及其在储层识别中的应用

从时间域推导出时间域二阶同步压缩短时傅里叶变换和时间域二阶同步压缩小波变换,从频率域推导出频率域二阶同步压缩短时傅里叶变换和频率域二阶同步压缩小波变换,通过公式推导结果可以得到二阶同步压缩变换的统一形式,这一规律可以推广到其他二阶同步压缩线性时频变换中去。将二阶同步压缩小波变换应用到实际地震资料处理中。结果表明:该方法可以得到非常高的时频分辨率,能够有效识别储层及有利圈闭,所得结果与测井资料相吻合;相对于传统线性时频分析方法和一阶同步压缩变换方法,二阶同步压缩变换可以使能量更加聚焦到时频脊上,提高时频域分辨率。     

地震波能量补偿的并行反Q滤波方法研究

在石油勘探地震资料处理中,反Q滤波方法能有效地对地震波进行振幅补偿和相位校正,为地震反演和储层预测提供更准确的信息。对于大规模的地震道集数据处理,反Q滤波方法在CPU计算平台上执行时间较长,影响了地震解释的效率。分析发现,反Q滤波方法大量时间消耗在振幅相位补偿与短时傅里叶变换。在GPU平台上,首先,对振幅相位补偿部分进行并行化;其次,对批量短时傅里叶变换用CUFFT库进行加速;最后,对批量短时傅里叶变换进一步优化并将其应用于反Q滤波方法。实验结果表明,相比CPU计算环境,基于CUFFT库的反Q滤波并行算法效率提升了3.9倍,优化后的批量短时傅里叶变换进一步将效率提升了12%。     

坦克目标时频特征分析

为获得目标信号的更多特征,提高识别概率,引入了短时傅里叶变换的方法对毫米波探测信号进行时频分析;结合坦克目标毫米波信号频谱的特点给出了窗函数的选择方法;分析了坦克装甲车辆与其主要干扰的毫米波信号频谱图的差别,在此基础上给出了毫米波信号在时频域的特征选取方法. 分析结果表明:采用短时傅里叶变换的时频分析方法得到的坦克毫米波信号的频域特征与其主要干扰存在较大差异,据此可以进行坦克目标的识别.     

对数快速傅氏变换

本文讨论了对数数字系统中的快速傅里叶变换,分析了对数数字系统中快速傅里叶变换的执行速度及运算误差。理论分析与实验结果均表明对数系统中快速傅里叶变换的速度与精度都优于定点数和浮点数系统,文中还给出了计算机模拟实验的结果。     

基于MATLAB Web的智能积分变换

利用MATLAB的Web应用,设计开发了智能积分变换网站,使得用户可以在网页上实现积分变换的运算.文章给出了设计方案、实现方案的详细原理及方法,并以傅里叶变换为例给出了实验结果,结果说明此智能积分变换网站具有计算带符号运算的积分变换功能,从而为教学和相关研究者带来极大方便.     

线调频小波变换及其应用

线调频小波变换是一种新的线性时频分析方法.在介绍线调频小波变换的基础上,比较了短时傅里叶变换、连续小波变换、线调频小波变换在瞬时频率计算方面的优缺点.最后给出了在石油勘探开发中利用线调频小波变换对沉积旋回信号进行分析的一些初步应用.