快速傅里叶变换

摘要： 利用快速傅里叶变换(FFT)研究了一种角度轨迹监测技术,并将其用于航空发电机旋转整流器故障特征提取及在线诊断应用中。首先,连续采集发电机交流励磁机励磁电流信号,每相邻两次数据采集间隔同样的时间。其次,对每次采集的数据均进行FFT处理以获取故障特征信息,该过程在每两次数据采集的间隔内完成。每次处理得到的故障特征信息会形成连续的变化轨迹,通过对该轨迹的研究可以在线监测并诊断旋转整流器的故障模式。最后,通过试验对所提方法进行了验证。

摘要： 在传统的故障诊断方法中,往往先要基于先验知识求取原始振动信号的特征,并将其输入到智能分类器中进行模式识别,其中容易出现信息丢失,且依靠人为经验进行判断不够准确,针对这一问题,提出了基于快速傅里叶变换(FFT)与流行学习联合的智能故障诊断模型。首先,采用FFT变换将原始数据从时域转换到频域,获得了高维特征数据;然后,使用3种流形学习算法,即多维尺度变换(MDS)、核主成分分析(KPCA)、线性局部切空间排列(LLTSA),获得了低维表征信息;最后,基于故障诊断试验平台系统,对轴承及齿轮工作数据信息进行了获取与处理,将其数据样本输入到智能分类器中,进行了训练和测试。研究结果表明:FFT降维变换可以有效地减少人为选择因素引起的样本衰减现象,同时最近邻域估计算法可以提高智能分类器的测试准确率,使得基于FFT与流行学习的联合智能分类模型对状态数据识别率在80%以上,其中FFT+LLTSA联合智能分类模型的识别率最高可达到87%以上;该结果可验证该分类模型在机械传动系统故障检测中具有的有效性。

摘要： 针对电力负荷序列非线性、随机性等特点引起的电力负荷预测精度低问题,提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)、密度层次聚类算法(DC-HC)与长短时记忆(LSTM)神经网络相结合的短期负荷预测方法。首先,采用FFT计算出所有原始电力负荷序列对应的期望频率,并以之作为负荷聚类的特征量。然后采用DC-HC算法对负荷进行聚类,将原始数据分拆成具有特征属性的数据分量组;运用LSTM模型对各分量组进行负荷预测,再将各分量组预测结果进行叠加,得到最终负荷预测值;最后,采用爱尔兰实际电力负荷数据进行算例分析,结果表明所提方法能够有效提高负荷预测精度。

摘要： 为提高大尺寸计算机制全息图的计算速度,通过对层析法菲涅尔全息图计算模型的分析,根据其特点提出一种新的计算机制菲涅尔全息图快速算法。对每一层物体首先分别计算系数行、列分量;然后用快速傅里叶变换计算积分项的一个周期;最后将计算的积分项在全息面上进行周期延拓,同时每个采样点的积分项与由行、列正交分量组合成的系数相乘得到衍射场在全息面上的分布。将所有层的衍射场求和并与参考光干涉,经编码得到全息图。实验结果表明全息图尺寸越大,快速算法的速度提高越明显;在体积样点为1174×1174×41,全息图分辨率为11700×11700像素时,该算法将计算速度提到传统层析法的13倍。制作了分辨率为54197×399087像素的全息图,并对其进行光学再现,再现像与传统层析法结果无明显差异。

摘要： 易变形结构在钻削过程中因受力而产生形变,不能根据刀具的钻削距离判断刀具所处状态。钻削过程中刀具切入易变形结构不同的位置会产生不同幅度的振动,通过对加速度传感器采集到的振动信号进行快速傅里叶变换(fastFouriertransform,简称FFT),将钻削过程分为5个状态。通过计算系统基频整数次谐波分量幅值的变异系数,选取部分谐波分量的幅值作为特征量进行阶段监测。选用线性转换和对数转换相结合的方式实现输入数据的归一化,输入到支持向量机与多层前馈(backpropagation,简称BP)神经网络进行钻削状态分类。实验表明:支持向量机在所有钻削状态的识别准确率在85%以上,部分钻削状态的识别准确率达到了100%;BP神经网络分类器的识别准确率略低于支持向量机。根据所识别的状态控制刀具在即将钻透时停止,测量易变形结构剩余厚度验证了该方法的精确性。

摘要： 声学的应用广泛且存在于各种领域,有关声音的检测与强度的测量一直受到人们的高度重视。前置放大采用跨阻运算器,分贝转化采取真有效值法与交流采样法,通过软硬件的结合与对比,设计了一款声音检测电路。在50 Hz到15 kHz的频率范围内,测试40 dB到80 dB的声压信号并转化为有效值输出,相比于传统的平均值电路,整体精度提升了4%,且在人耳适宜区域误差仅为0.3%,并提高了测量范围。其中真有效值法适用于测量环境分贝,交流采样法可以实现主频甚至多频率信号分贝测量。实验的最终仿真结果误差较小、测量成本低且性价比高。

摘要： 为探究对旋风机失速流动信号的瞬态特征,将对流场信号的瞬时特征具有良好辨识能力的小波分析法引入到对旋风机失速特征的分析中,提出一种FFT技术与小波-时频分析相结合的失速诊断方法。首先,基于出口节流阀模型,对小流量失速工况下对旋风机内部的三维非定常流动进行数值模拟与分析;然后,利用所提出的失速诊断方法,对对旋风机在失速发生时流场中的静压信号进行处理和分析。结果表明:对旋风机在10个旋转周期后进入失速状态,伴随着前缘溢流与尾缘反流的出现而发生。另外,FFT技术从频域角度确定出失速特征表现为70Hz及140Hz频率分量的出现,而小波-时频分析从时频角度发现对旋风机在第10个旋转周期开始出现70Hz及140Hz频率分量,证明了所提出的方法对对旋风机失速流动特征具有较好的诊断分析能力。

摘要： 针对现有配电网故障选线准确率与可靠性均偏低的问题,提出了一种基于傅里叶变换与关联距离相结合的故障选线新方法。当发生单相接地故障时,利用快速傅里叶变换(fast fourier transformation,FFT)提取暂态零序电流第2个周期内的稳态工频分量,反演后得到暂态零序电流的整体工频分量;剔除暂态零序电流中工频分量后得到非工频自由振荡分量,在此基础上,利用非工频自由振荡分量构建基于关联距离的故障选线新判据;将具备最大关联距离所对应的线路判定为故障线路,与此同时,将其他线路判定为健全线路。仿真结果表明,该方法不受故障电阻、故障相角与故障位置的影响,同时还可抵抗噪声干扰,具有较强的鲁棒性。

摘要： 为了克服配电混合网络线路结构的复杂性及单相接地故障区段定位通信量大的问题,文中提出利用多点测量暂态相电流信息进行故障区段定位的方法。首先将各馈线线路测量点采集的暂态相电流信息上传到对应线路的馈线终端装置(FTU),利用快速傅里叶变换(FFT)对暂态相电流信息进行谐波变换,得到相应的幅值谱和相位谱;然后计算相邻测量点幅值谱的欧氏距离和相位谱的余弦相似度,作为故障区段定位的数据特征,并将处理后的数据特征上传到主站,利用局部异常因子(LOF)算法进行分析,从而实现故障区段定位;最后通过PSCAD仿真实验表明,能够较好地判别不同工况下的故障区段,且能适应于分布式电源并网、调整中性点运行方式和部分测量点被噪声干扰的情况。

摘要： 针对风电机组齿轮箱油温数值的非线性与相关性,为实现油温的准确预测,提出一种基于快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)的深度神经网络(Deep Neural Network,DNN)的预测方法。首先,对油温数据进行时间序列特性分析,选择时间窗口对信息进行排列,然后对信息进行FFT并提取其高频幅特征,并把这些特征输入DNN模型中进行训练,最后对输出的结果进行评价。采用实测数据对该方法进行验证,并选用常见模型进行对比,结果验证了该方法的有效性。该方法可以在齿轮箱运行状态异常前预警,降低设备功能性的故障,减少风电机组故障停机的损失,具有实用价值。

摘要： 随着卫星突发通信技术的发展,突发通信业务应用日渐扩大,用户需求不再局限于低动态场景,需要满足更多高动态用户的应用需求,因此需要对捕获高动态突发信号的技术进行研究与改进.由于高动态环境下用户机与卫星之间的高速相对运动会带来很大的多普勒频移,产生较大的相干积累损耗,导致捕获性能下降.针对上述问题,本文采用多普勒频率分割补偿处理的方式,将搜索的多普勒频率范围分割为多个频率片段,在多个通道中进行并行捕获,从而压缩了多普勒频率,降低大多普勒频移对捕获性能的损耗.本文首先介绍了基于部分匹配滤波器(Partially Matched Filter,PMF)与快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)结合的捕获算法的原理,并对损耗进行分析,最后对原始捕获算法和分割补偿改进算法的性能进行对比分析.仿真结果表明:采用多普勒分割的补偿算法相比原始捕获算法有效地扩大了多普勒捕获范围,损耗也大大降低.通过FPGA仿真验证,虽然整体资源开销有所提升,但也提高了捕获灵敏度.本文结果对高动态下的突发通信用户应用提供了具体指导,具有一定的工程适用性.

摘要： 已有研究表明大跨度桥梁桥址区实测台风风速数据表现出非平稳特性,基于平稳随机过程假设的台风脉动风速谱不能准确描述脉动风的非平稳特性,有必要对大跨度桥梁桥址区台风演变功率谱(EPSD)开展研究.本文对苏通大桥结构健康监测系统(SHMS)所测台风数据开展台风EPSD分析.针对非正交小波在Spanos-Filla框架下估计台风EPSD的不足,引入正交的广义谐和小波(GHW)对苏通大桥实测台风演变功率谱开展分析,因GHW系数计算过程引入了快速傅里叶变换(FFT),且权系数求解方程组中系数矩阵为对角阵,故台风EPSD计算效率得到提升.实测台风演变功率谱分析结果表明,基于Spanos-Tratskas框架估计台风EPSD较Spanos-Filla框架而言计算效率有所提升,并可以克服因小波系数选取不当造成的EPSD数值计算困难;脉动风速功率谱具有明显的时变特征,且总体上低频区含能较高而高频区含能较低.

摘要： 高阶谱方法是基于势流理论模拟波浪传播变形的数值方法,其将速度势函数展开成满足控制方程和周期性边界条件的傅里叶级数形式,运用快速傅里叶变换对空间和波数域中的物理量进行计算.高阶谱方法具有计算速度快、精度高等优点,但周期性边界条件的假设限制了其应用.借助附加速度势函数将非周期性的造波边界条件引入到高阶谱方法中,建立了基于高阶谱方法的数值波浪水槽模型,该模型利用流函数理论得到的造波边界速度实现波浪的生成.对不同波况下波浪的生成与传播进行了数值计算研究,并将结果与理论解及其他数值模型的结果进行了对比,对比结果显示,本文数值模型在保证良好计算精度的前提下有较高的计算效率.

摘要： 在计算全息领域,点源法重建效果好,但计算量大;层析法计算速度快,但重建像质不理想.为了平衡计算全息过程中的计算量和重建效果,本文提出了一种基于“空间分割”的计算全息算法.该算法根据每个子空间内的物点数目选择对物点使用点源衍射或快速傅里叶变换;为了减小层析法中快速傅里叶变换的近似性,本算法需要计算得到距所有物点距离之和最小的层析平面.计算仿真和光学重建实验证实,本算法可以在较短的运算时间内生成重建质量更好的计算全息图.A=4时,空间分割算法运算速度较层析法平均提高20％以上.

摘要： 在电力工程、地面广播、海上无线电、民航地空通信等场合,存在较多的调幅信号的辨识及检测问题.为估计调幅信号载波频率,引入一种基于全相位FFT的时移相位差估计法.该算法充分利用了全相位FFT的良好的抑制谱泄漏性能和"相位不变性",通过对存在延时关系的两段长度为2N-1的序列做全相位FFT,再取其峰值谱线的相位差值,即可完成载波频率估计.仿真实验证明,提出的方法具有较高的估计精度.

摘要： 在电力工程、地面广播、海上无线电、民航地空通信等场合,存在较多的调幅信号的辨识及检测问题.为估计调幅信号载波频率,引入一种基于全相位FFT的时移相位差估计法.该算法充分利用了全相位FFT的良好的抑制谱泄漏性能和"相位不变性",通过对存在延时关系的两段长度为2N-1的序列做全相位FFT,再取其峰值谱线的相位差值,即可完成载波频率估计.仿真实验证明,提出的方法具有较高的估计精度.

摘要： 在电力工程、地面广播、海上无线电、民航地空通信等场合,存在较多的调幅信号的辨识及检测问题.为估计调幅信号载波频率,引入一种基于全相位FFT的时移相位差估计法.该算法充分利用了全相位FFT的良好的抑制谱泄漏性能和"相位不变性",通过对存在延时关系的两段长度为2N-1的序列做全相位FFT,再取其峰值谱线的相位差值,即可完成载波频率估计.仿真实验证明,提出的方法具有较高的估计精度.

摘要： 在电力工程、地面广播、海上无线电、民航地空通信等场合,存在较多的调幅信号的辨识及检测问题.为估计调幅信号载波频率,引入一种基于全相位FFT的时移相位差估计法.该算法充分利用了全相位FFT的良好的抑制谱泄漏性能和"相位不变性",通过对存在延时关系的两段长度为2N-1的序列做全相位FFT,再取其峰值谱线的相位差值,即可完成载波频率估计.仿真实验证明,提出的方法具有较高的估计精度.

摘要： 最近发布的北斗空间信号接口控制文件(ICD)指出,北斗三号将播发B1C、B2a和B1I信号,未来北斗导航接收机必须考虑到多信号兼容的问题.国内外关于捕获算法的研究,常见的是基于匹配滤波器的时域捕获算法和基于FFT的频域捕获算法,虽可实现特定系统的伪码捕获,但均无法满足多信号兼容捕获的需求.本文基于部分匹配滤波器和FFT,提出一种通用的多信号兼容快速捕获算法,用于实现不同调试方式、不同码速率、不同码长的伪码信号捕获.理论分析和仿真结果表明,本算法实现了对于北斗三号B1I、B1C和B2a信号的兼容快速捕获,并能推广到其他多系统兼容接收机中,实用价值高.

摘要： 最近发布的北斗空间信号接口控制文件(ICD)指出,北斗三号将播发B1C、B2a和B1I信号,未来北斗导航接收机必须考虑到多信号兼容的问题.国内外关于捕获算法的研究,常见的是基于匹配滤波器的时域捕获算法和基于FFT的频域捕获算法,虽可实现特定系统的伪码捕获,但均无法满足多信号兼容捕获的需求.本文基于部分匹配滤波器和FFT,提出一种通用的多信号兼容快速捕获算法,用于实现不同调试方式、不同码速率、不同码长的伪码信号捕获.理论分析和仿真结果表明,本算法实现了对于北斗三号B1I、B1C和B2a信号的兼容快速捕获,并能推广到其他多系统兼容接收机中,实用价值高.

摘要： 本发明涉及傅里叶变换光谱仪和用于运行傅里叶变换光谱仪的方法。本发明涉及傅里叶变换光谱仪，其包括：偏振单元，用于产生第一偏振状态的至少一个第一光束；探测单元，用于探测光线；相移单元，其具有至少一个第一相移元件，第一相移元件被构造为在使用第一光束的情况下产生由彼此相移的并且彼此正交偏振的部分光线构成的第一相移光束；透镜单元，其具有至少一个第一透镜元件，被构造为使第一相移光束转向到探测单元的第一部分上；布置在相移单元与透镜单元之间的附加相移单元，用于在第一相移光束的部分光线之间（和/或在第二相移光线的部分光线之间）加载附加的与角度有关的相位差；和检偏器单元，用于使从附加相移单元射出的光线偏振。

摘要： 本发明涉及数据处理技术，公开了基于傅里叶变换光谱仪的异步采集方法及傅里叶变换光谱仪，其方法包括，同步采集，同时进行激光光源和宽带光源进行采集，并经傅里叶变换形成光谱，同步恢复光谱F0；单独宽带光源采集，关闭激光光源，进行宽带光源采集，激光干涉调整，通过宽带光干涉和激光干涉之间的同步变化性进行激光干涉调整，从而得到与宽带光干涉W1匹配的激光干涉L1。本发明宽带光和标记所使用的激光采用异步的采集方式两路信号不同时采集，从源头避免信号串扰的发生。异步采集后，关键是利用同轴光路宽带光干涉信号与激光干涉信号之间的同步变化性对激光干涉信号进行调整，使其能够匹配宽带光，从而进行准确的标定和傅里叶变换。

摘要： 本发明涉及傅里叶变换光谱仪和用于运行傅里叶变换光谱仪的方法。本发明涉及一种具有偏振镜单元（210）的傅里叶变换光谱仪（200），所述傅里叶变换光谱仪由至少两个进行双折射的晶体、一个用于探测光线的探测单元（202）和一个布置在偏振镜单元（210）与探测单元（202）之间的透镜单元（204）构成，所述透镜单元由至少一个用于使光线转向到探测单元（202）上的透镜元件（206）构成。在此，透镜单元（204）具有能借助于透镜元件（206）改变的焦距，以便可以使傅里叶变换光谱仪（200）在不同的运行模式之间转接。

摘要： 一种快速傅里叶变换/快速傅里叶变换的方法和电路，包括：将FFT/IFFT数据的一组反序或正序地址转换为一组以基数进制表示的地址；通过累加或者累减一组以基数进制表示的地址的各个数位，并对累加或者累减的结果取模，计算进行并行计算时用于缓存一组数据的多个存储器位置的序号，其中基数表示FFT/IFFT计算的并行计算的短DFT序列的长度；将FFT/IFFT数据分别同时存储在由计算的序号所指示的各自对应的存储器位置；进行FFT/IFFT计算，包括：进行短DFT序列计算包括：从存储器中取出相应数据，直接将相应数据送入短DFT序列计算器进行计算，经过修正旋转因子修正计算的数据，直接原址将修正后的数据送回存储器；重复短DFT序列计算，直至整个FFT/IFFT计算结束。

摘要： 一种实现快速傅里叶变换/快速傅里叶逆变换的方法，包括基于在一组数据中的数据位宽分布，识别是否需要对数据进行分组，当需要对数据进行分组时，为分在不同组中的数据分配不同的包括有效位和组标志的数据表达方式，其中，在一个组中的数据具有相同指数，在不同组中的数据具有不同指数；以及输出指示所述指数的信号；对于多个短序列FFT/IFFT计算中的每一个，将当前短序列FFT/IFFT计算中使用的数据分解为至少第一多比特部分和第二多比特部分；分别为第一多比特部分和第二多比特部分计算FFT/IFFT计算结果；将第一多比特部分和第二多比特部分的FFT/IFFT计算结果相加；扫描一级中的多个短序列FFT/IFFT计算的叠加结果。

摘要： 本发明公开了一种基于CZT变换和剪除分裂基快速傅里叶变换的三维摄像声纳波束形成方法，包括以下步骤：分别计算每个换能器接收到的声波中，与载波频率f

摘要： 本发明涉及快速傅里叶变换、逆变换装置及降低其功耗的方法，能够动态地降低FFT单元内数据通路模块的精度而不会影响OFDM信号的解调。FFT单元通常实现在OFDM接收机内以分离接收的OFDM信号内的子载波。一般，OFDM接收机内的FFT单元必须设计成以足够高的精度工作，以便使引入FFT单元内的量化噪声不会支配系统的总体最大信噪比要求。然而，多数OFDM接收机的信噪比要求是动态的，因此OFDM接收机经常具有远低于所需最大值的瞬时信噪比要求。这种情况下，降低FFT单元内的数据通路模块的精度以节省通常在无线设备内有限的功率是非常有利的。

摘要： 本申请适用于数据处理技术领域，提供了一种快速傅里叶变换和逆变换的实现方法。本申请实施例中获取待计算数据的数据长度；当待计算数据的数据长度小于或等于预设的寄存器组中寄存器半数时，对寄存器组进行离散处理，并将待计算数据和第一预设旋转因子输入离散后的寄存器组；通过再离散处理对寄存器组和预设的二维脉动阵列的连接进行重构处理；根据预设的傅里叶变换规则对再离散处理后的寄存器组进行蝶形运算，根据蝶形运算结果确定待计算数据的快速傅里叶变换结果，从而提高求解数据的快速傅里叶变换结果时的计算速度。

摘要： 本发明公开了一种基于CZT变换和剪除分裂基快速傅里叶变换的三维摄像声纳波束形成方法，包括以下步骤：分别计算每个换能器接收到的声波中，与载波频率f

摘要： 本发明涉及快速傅里叶变换、逆变换装置及降低其功耗的方法，能够动态地降低FFT单元内数据通路模块的精度而不会影响OFDM信号的解调。FFT单元通常实现在OFDM接收机内以分离接收的OFDM信号内的子载波。一般，OFDM接收机内的FFT单元必须设计成以足够高的精度工作，以便使引入FFT单元内的量化噪声不会支配系统的总体最大信噪比要求。然而，多数OFDM接收机的信噪比要求是动态的，因此OFDM接收机经常具有远低于所需最大值的瞬时信噪比要求。这种情况下，降低FFT单元内的数据通路模块的精度以节省通常在无线设备内有限的功率是非常有利的。