基于IFFT的Lubich数字分数微分器系数的快速算法
作者:
作者单位:

四川大学 电子信息学院,四川 成都 610064

作者简介:

周宇(1995-),男,浙江省江山市人,在读硕士研究生,主要研究方向为数字信号处理、分数阶微积分.email:18457077060@163.com.
袁 晓(1964-),男,四川省中江县人,博士,副教授,主要研究方向为现代信息信号处理、分数微积分理论与应用、现代电路与系统理论与技术等
张月荣(1994-),女,湖北省大悟市人,在读硕士研究生,主要研究方向为任意分数阶标度分形分抗的性能优化与运算恒定性研究.

通讯作者:

袁晓 email:yuanxiao@scu.edu.cn

基金项目:

伦理声明:



Fast algorithm based on IFFT for computing fractional Lubich coefficient of digital fractional differentiator
Author:
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Affiliation:

College of Electronic and Information Engineering,Sichuan University,Chengdu Sichuan 610064,China

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    摘要:

    从信号处理角度考察Lubich系数,分析了Lubich系数的频域特性。设计了一种基于快速傅里叶逆变换(IFFT)的Lubich系数的快速算法。IFFT算法直接求解的Lubich系数不准确,在甚低阶运算时频域存在吉布斯效应,新算法利用零频赋值可有效减弱该效应。数值仿真结果表明,与Lubich准确系数相比,在一定真分数运算阶范围内,新算法求得的Lubich近似系数构建数字分数微分器有更好的效果,且新算法计算复杂度低,运算效率高。

    Abstract:

    The Lubich coefficient is investigated from the point of view of signal processing, and the frequency characteristics of Lubich coefficient are analyzed. A fast algorithm based on Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) for computing Lubich coefficient is designed. The Lubich coefficient directly solved by IFFT algorithm is not accurate. The Gibbs effect exists in the frequency domain with low order operations, and the new algorithm can reduce this effect effectively by zero-frequency assignment. The numerical simulation results show that, compared with Lubich accuracy coefficient, the Lubich approximation coefficients computed by the new algorithm have better performance in constructing the digital fractional differentiator with a certain proper fraction operation order range, and the new algorithm has low computational complexity and high efficiency.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

周宇,袁晓,张月荣.基于IFFT的Lubich数字分数微分器系数的快速算法[J].太赫兹科学与电子信息学报,2022,20(6):608~617

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  • 收稿日期:2021-05-13
  • 最后修改日期:2021-05-30
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  • 在线发布日期: 2022-07-11
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