Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Biến Đổi Tần Số Để Triển Khai Các Hàm Cửa Sổ Trong Phân Tích Quang Phổ
Tóm tắt
Cửa sổ là một phương pháp phổ biến để giảm sự rò rỉ quang phổ trong phân tích Fourier. Dựa trên nguyên tắc rằng phép nhân trong miền thời gian tương ứng với phép tích chập trong miền tần số, bài báo này đề xuất việc sử dụng tích chập tần số để triển khai các hàm cửa sổ thông qua cấu trúc bộ lọc FIR. Bộ lọc số được đề xuất hoàn toàn tương thích với chiều dài cửa sổ thay đổi và có khả năng thực hiện ba hàm cửa sổ phổ biến nhất, cụ thể là Hanning, Hamming và Blackman. Mô phỏng số cho thấy phương pháp này tiêu tốn ít diện tích hơn 78%, có tỷ lệ thông lượng cao hơn 11% so với phương pháp dựa trên CORDIC (máy tính kỹ thuật số xoay tọa độ), và đạt được mức sai số lượng hóa thấp hơn 33% cho các điểm cố định so với phương pháp nhân miền thời gian. Hơn nữa, một ví dụ về xử lý kéo dài trong radar HF được trình bày để giảm 99% độ phức tạp tính toán nhờ vào việc sử dụng cửa sổ các điểm tần số đoạn.
Từ khóa
#Cửa sổ #phân tích Fourier #bộ lọc FIR #tích chập tần số #radar HF.Tài liệu tham khảo
S. Aggarwal, K. Khare, CORDIC-based window implementation to minimise area and pipeline depth. IET Signal Process. 7(5), 427–435 (2013)
S. Aggarwal, K. Khare, Efficient window-architecture design using completely scaling-free CORDIC pipeline. in 2013 26th International Conference on VLSI Design and 2013 12th International Conference on Embedded Systems, pp. 60–65 (2013)
T.L.J. Ferris, A.J. Grant, Frequency domain method for windowing in Fourier analysis. Electron. Lett. 28(15), 1440 (1992)
F.I. Harris, On the use of windows for harmonic analysis with discrete Fourier transform. Proc. IEEE 66(1), 51–83 (1978)
S.K. Mitra, Digital Signal Processing a Computer-based Approach, 2nd edn. (McGraw-Hill, New York, 2001)
A.V. Oppenheim, R.W. Schafer, Discrete-Time Signal Processing (Pearson Higher Education, New York City, 2010)
K.C. Ray, A.S. Dhar, CORDIC-based unified VLSI architecture for implementing window functions for real time spectral analysis. IEEE Proc.-Circ. Devices Syst. 153(6), 539–544 (2006)
K.C. Ray, A.S. Dhar, High throughput VLSI architecture for Blackman windowing in real time spectral analysis. J. Comput. 3(5), 54–59 (2008)
J. Tan, B.Y. Wen, Y.W. Tian et al., Design and FPGA implementation of time-frequency transforming for stretch processing. IEICE Electron. Expr. 11, 1–6 (2013)
Xilinx: ’Xilinx logic core product specifications CORDIC v4.0 DS249’, (Xilinx 2011)
L. Yeh, K.T. Wong, H.S. Mir, Viable/inviable polynomial-phase modulations for ’stretch processing. IEEE Trans. Aeros. Electron. Syst. 48(1), 923–926 (2012)