希尔伯特黄变换基于多片DSP的实时实现

发布时间：2024-03-26 01:18

　　希尔伯特—黄变换(HHT)是上世纪末Huang等人首次提出的一种新的信号分析理论。它通过EMD分解将信号分解成有限数目的IMF信号并对每个IMF进行Hilbert变换就可以获得有意义的瞬时频率,从而给出频率变化的精确表达。HHT自适应地利用了信号的局部信息,获得信号某一时刻的瞬时状态。将希尔伯特黄变换与矢量信号处理相结合应用到水声领域,称之为矢量希尔伯特黄变换。矢量HHT的方法能更好分离不同目标的信号,尤其是非线性、非平稳信号。由于实际信号大多数是非线性、非平稳的,因此矢量HHT对于实际信号处理有较好的效果。目前我国在此领域的研究多集中于理论分析和算法研究,希尔伯特黄变换工程应用的实时实现相对滞后,而实时数字信号处理是现代信号处理系统中的重要组成部分。 鉴于此本文将以由多片DSP构成高速互连结构作为主要信号处理平台,将其应用于HHT信号处理领域,实时实现矢量HHT,对于提高系统的整体性能、推动HHT算法的工程实现研究都具有重要意义。 本文首先详细论述了希尔伯特—黄变换时频分析方法的思想及实现方法,并对其中的相关问题进行了仿真研究。其次为了解决矢量希尔伯特—黄变换实际应用时的实时运算问题...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 希尔伯特黄变换(HHT)的提出及研究现状
    1.2 DSP系统与并行处理系统
        1.2.1 数字信号处理器(DSP)技术综述
        1.2.2 并行数字信号处理系统概述
    1.3 论文的研究内容
第2章 HHT的基本理论
    2.1 希尔伯特黄变换(HHT)的理论基础
        2.1.1 瞬时频率概述
        2.1.2 HHT的理论模型
    2.2 HHT中的相关问题的研究
        2.2.1 曲线拟合
        2.2.2 端点延拓
        2.2.3 终止条件
    2.3 矢量HHT的理论基础
        2.3.1 矢量信号处理一般概念
        2.3.2 瞬时方位
        2.3.3 矢量HHT瞬时频率的计算
        2.3.4 矢量HHT的多维表示
    2.4 本章小结
第3章 并行信号处理板
    3.1 器件概述
        3.1.1 TMS320C64x DSP
        3.1.2 Virtex Ⅱ FPGA介绍
    3.2 处理板简介
    3.3 接口设计以及数据传输
        3.3.1 板间传输(LINK口)
        3.3.2 外部存储器接口
        3.3.3 多通道缓冲串口
        3.3.4 PDT传输
        3.3.5 EDMA传输
    3.4 本章小结
第4章 矢量HHT的实时实现
    4.1 引言
    4.2 算法实现时遇到的困难及改进
        4.2.1 DSP实现时遇到的困难
        4.2.2 矢量HHT算法的改进
        4.2.3 数据的定标及防止数据溢出处理
    4.3 矢量HHT算法存储量分析
    4.4 矢量HHT算法任务分配
    4.5 程序模块说明及数据流程
        4.5.1 系统软件概述及各部分流程图
        4.5.2 数据的输入与输出
    4.6 程序的DSP优化
    4.7 矢量HHT算法实测计算时间
    4.8 实验数据处理
    4.9 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3939146