[发明专利]基于DSP的实时ZFFT方法

摘要

本发明公开一种基于DSP的实时ZFFT方法，包括三个步骤：（1）由应用要求离线计算并暂存ZFFT的滤波器系数、频移系数；（2）数据采样同时在线进行ZFFT的数据选抽、滤波、移频运算；（3）对步骤（2）结果进行离线FFT即可得到所要求带宽的细化谱线。本发明具有效利用了ZFFT运算的特点和DSP数字处理能力强的优点，把ZFFT的数据选抽与采样结合，将滤波、移频运算分散到多个采样周期执行；采样结束只需一个Q点的FFT，即可得到分析带宽范围的细化谱线；与现有的ZFFT方法相比：占用内存空间少、实时性好，能满足在线监测、实时信号分析处理系统的需要。

主权项

1.一种基于DSP的实时ZFFT方法，其特征在于：将ZFFT的运算拆分为离线、在线两部分，再结合DSP的运算能力把在线部分运算分解到多个数据采样周期内进行以满足信号分析系统的实时性要求；分以下三个步骤：步骤一，由应用要求离线计算并暂存ZFFT的滤波器系数、频移系数；对于分析带宽f1～f2的需细化时间序列为x(n)，取采样频率fs≥2f2，选抽位置为n＝M, M+D,…, M+(Q‑1)D，D为细化倍数，M为滤波器阶数，Q为FFT点数，设计其复解析带通滤波器系数h(k)、复调制频移系数y(r)的实部、虚部分别为：式中，k＝0,1,2,…,M‑1，r＝0,1,2,…,Q‑1，只要选取工作主频fz≥(4.5M+12) fs的浮点DSP即可实现滤波、移频在线运算；步骤二，数据采样同时在线进行ZFFT的数据选抽、滤波、移频运算；每当DSP采样到M个数据时，在该采样周期内进行一次复解析滤波、复调制移频运算得到一个g (r)并同时将该M个数据移出D个，接着再采样D个数据补充满M个数据空间，如此重复进行直到得到Q个g (r)；步骤三，对步骤二结果进行FFT即可得到所要求带宽的细化谱线；对步骤二采样、选抽、滤波、移频后所得的Q点结果进行FFT，即可得到反映带宽f1～f2范围的Q/2条有效细化谱线。