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空间电磁探测技术实验室在太阳射电数字接收机取得研究进展
2022-03-24     (点击: )

近日,山东大学空间科学研究院空间电磁探测技术实验室(LEAD),在学校攀登计划创新团队、基金委重大项目课题等项目支持下,针对目前GHz采样产生高速数据导致的实时处理技术难题,提出了一种新型的高速并行FFT算法并成功实现,应用在LEAD研制的多种新型射电数字接收机中。研究成果发表在主流期刊《Publications of the Astronomical Society of the Pacific》(IF:5.445)上,实验室博士生张园园为该论文的第一作者,实验室主任严发宝老师为论文的通讯作者。

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图1 MPR-FFT算法架构

数字接收机是太阳射电望远镜的重要组成部分,执行射电信号的模数转换和数字信号实时处理功能。FFT算法是应用于数字接收机中的关键算法,主要用于实现太阳射电望远镜的时频转换。在本项研究工作中,我们针对实时FFT处理问题提出了一种多通道并行FFT算法,我们命名为MPR-FFT算法。在该算法中,首先将 4* L 路并行的 N 点时域数据转换为 L 路并行的4* N 点频谱数据,然后进行融合处理以获得 4 * L * N 点频谱数据(L、N均为整数)。相比于传统的并行FFT算法,MPR-FFT算法在提高实时处理速度的同时也大大减少FPGA资源占用, 例如,查找表、分布式RAM、触发器和数字信号处理单元分别减少了 37%、50%、17% 和 2.48%。该项研究为实时FFT运算提供了新方法,有助于提升运算速度,减少硬件资源消耗。

空间电磁探测技术实验室自2018年初由空间科学研究院、机电与信息工程学院联合成立,作为山东大学空间科学攀登团队的重要组成部分,围绕微波探测与智能信息处理关键技术突破,积极对接国家战略需求和地方需要,获得了国家自然基金重大科研仪器研制项目、基金委重大项目课题、国家重大科技基础设施—子午工程II期、jw装发预研、山东省重大科技创新工程等项目支持,有效推动了跨学院的多学科汇聚融合交叉创新。

论文相关信息:

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1538-3873/ac5212

作者:严发宝

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