离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform, DFT)是数字信号处理中的核心概念,广泛应用于图像处理、音频分析、通信系统等多个领域。在MATLAB编程环境中,DFT的实现通常通过内置函数`fft`来完成,但理解其源码可以帮助我们更深入地掌握这一算法的工作原理。 DFT是一种数学工具,它将一个离散时间信号转换到频域,让我们能够分析信号的频率成分。对于一个长度为N的一维序列x[n],其DFT定义为: \[ X[k] = \sum_{n=0}^{N-1} x[n] \cdot e^{-j \frac{2\pi}{N} kn} \] 其中,X[k]是频率域表示的复数序列,k是频率索引,范围从0到N-1。逆DFT(IDFT)则是DFT的共轭对称形式,用于从频域反向转换回时域: \[ x[n] = \frac{1}{N} \sum_{k=0}^{N-1} X[k] \cdot e^{j \frac{2\pi}{N} kn} \] MATLAB的`fft`函数实现了快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform),这是一种高效的DFT计算方法,基于分治策略的Cooley-Tukey算法。源码中可能包含以下关键步骤: 1. **预处理**:可能会检查输入向量的长度是否为2的幂,如果不是,可能通过填充零或截断来调整。 2. **基2分解**:将DFT分解成较小的DFT,对每个子序列进行计算。这通常通过递归实现,直到子序列长度为1。 3. **蝶形运算**:这是Cooley-Tukey算法的核心部分,它利用复数相乘的性质进行复数加减运算,大大减少了计算量。 4. **复共轭对称性**:在计算过程中,由于DFT的对称性,可以减少一半的计算,只需处理正频率部分即可。 5. **组合结果**:将所有子序列的结果合并得到最终的DFT。 在MATLAB的`fft`源码中,这些步骤可能以优化的方式实现,例如通过并行计算或利用硬件加速。理解源码有助于我们更好地定制和优化计算,例如针对特定数据特性或计算资源进行调整。 在实际应用中,DFT常常与窗函数结合,用于减小边缘效应;或者与其他信号处理技术如滤波、频谱分析等结合,提供丰富的信号处理能力。通过研究和理解`dft`源码,我们可以深入掌握DFT的工作机制,并能有效地在MATLAB中实现自定义的信号处理功能。
2025-11-21 15:31:56 653KB
1
在集成电路设计中,DFT(Design For Test)是一个关键技术,用于提高电路的可测试性。DFT旨在通过增加硬件开销来实现特定的辅助性设计,以便高效且经济地产生结构测试向量来测试集成电路。它不仅包括为自动化测试设计的测试逻辑,还涵盖了测试向量的生成、测试结果的分析等post silicon support(硅后支持)的广义领域。 芯片生产制造过程中不可避免地会产生缺陷,例如杂质导致的开路、多余的金属导致的短路、掺杂度不足导致的慢速切换和电阻路径、工艺或掩模错误、连线桥接和未通孔等问题。这些缺陷会造成电气参数的变化,进而影响产品的性能实现。为了有效地对芯片进行测试,DFT设计至关重要。它能够确保在不同的生产阶段对电路进行结构化测试,比如DC Scan、AC Scan、逻辑BIST(Built-In Self Test)、内存BIST以及BSD(Boundary Scan)等,以发现并隔离生产中的缺陷。 DFT的工作对象和任务包括提高电路的可控性与可观测性,即能够通过主输入控制电路的内部状态,以及能够通过主输出观察内部电路的状态。为了实现这一点,会用到特定的DFT工具,例如从Synopsys获取的Bsd Compiler、TestManager、Dft Compiler、Dft Ultra、Tetramax,以及Mentor Graphics提供的Bsd Architect、Tessent Shell、Mbist Architect、Tessent Mbist等。 DFT设计中,故障模型的定义也是关键的一部分,这包括Stuck-at Fault(固定故障)、Transition Fault(转换故障)、Path Delay Fault(路径延迟故障)、IDDQ Fault(漏电流故障)、Open Fault(开路故障)、Timing Aware Fault(时序感知故障)和Bridge Fault(桥接故障)。例如,Stuck-at Fault模型描述了电路中某个点固定为高电平(stuck-at 1)或低电平(stuck-at 0)的情况,这种故障通常是由于短路或断路造成的。而Transition Fault模型则是用来检测由于大的延迟造成的故障。 Scan测试是DFT中的一种常用技术,它通过在电路中引入Scan链来提高电路的可控性和可观测性。在Scan测试中,普通的寄存器会被替换成Scan寄存器,并通过Scan链连接起来,然后增加一些Scan输入输出(IO)。这样不仅能够提高芯片测试的效率,还能在一定程度上缓解由于集成电路规模和复杂度增加以及DFT能用的IO资源有限所带来的挑战。 在DFT实施过程中,需要经过一系列流程。这些流程包括前期的规划和准备、后期的测试和分析。在测试过程中,会使用到各种故障模型来模拟可能的电路故障,以此来检验芯片在不同情况下的性能表现。因此,DFT不仅是一种设计方法,也是一个贯穿整个集成电路测试流程的重要环节。 关键词:DFT、Scan测试、故障模型、集成电路、测试向量、可控性、可观测性、Stuck-at Fault、Transition Fault、Scan链、集成电路测试。
2025-11-12 23:30:10 2.98MB
1
**密度泛函理论(DFT)**是一种在量子力学中计算多体系统,特别是原子、分子和凝聚态物质电子结构的高效方法。该理论的基本思想是通过系统的电子密度而不是多电子波函数来描述整个系统。这大大简化了计算,使得对于大型系统也可以进行精确的模拟。 **MATLAB源代码**在科学计算领域被广泛使用,因其易读性、丰富的库支持和强大的数值计算能力而受到青睐。在DFT的实现中,MATLAB提供了良好的平台,能够处理复杂的数学运算和数据可视化。 **DFT的MATLAB实现**通常包括以下关键步骤: 1. **基函数选择**:在DFT中,电子密度是通过一组基函数来近似的。常见的基函数有高斯型原子轨道、平面波等。MATLAB代码会定义这些基函数,并用于构建系统的哈密顿量。 2. **Kohn-Sham方程**:DFT的核心是Kohn-Sham方程,它是一组非线性薛定谔方程,用来求解系统的单电子波函数。MATLAB代码将实现求解这些方程的算法,如迭代法(如梯度下降法或共轭梯度法)。 3. **交换-相关势**:DFT中的交换-相关势是理论的关键部分,它反映了电子间的相互作用。MATLAB代码会包含预定义的交换-相关势函数,如LDA(局部密度近似)和GGA(广义梯度近似)。 4. **能量计算**:通过求解Kohn-Sham方程得到电子密度后,可以计算系统的总能量。这包括动能、势能和交换-相关能量等项。 5. **几何优化**:MATLAB代码还会包含对分子几何的优化过程,通过最小化能量找到分子的稳定构型。 6. **结果分析**:MATLAB的可视化功能可以用于展示电子密度、分子轨道图、电荷分布等结果,帮助理解计算结果。 在名为“dft-master”的压缩包中,可能包含了实现以上步骤的各种MATLAB脚本和函数,如初始化设置、矩阵操作、迭代求解、能量计算和输出结果的脚本。用户可以通过阅读和运行这些源代码,深入理解DFT的计算流程,并可能对其进行修改以适应特定的研究需求。 需要注意的是,DFT的MATLAB实现往往需要一定的编程基础和量子化学知识。理解和调试代码可能涉及到对量子力学原理的深入理解,以及对MATLAB编程的熟练掌握。对于初学者,建议先学习基本的DFT理论和MATLAB基础,再逐步尝试理解并使用这些源代码。
2025-11-03 16:46:18 34KB 系统开源
1
DFT的matlab源代码TB2J_examples TB2J代码示例。 TB2J在线文档:TB2J github:TB2J论坛: 万尼尔的例子 Wannier90的示例在Wannier目录中。 对于这些示例,首先使用例如ABINIT或VASP进行DFT基态计算。 这些DFT计算的输入在DFT目录中提供。 然后进行Wannier90计算,其输入也位于DFT目录中。 Wannier90的输出位于Wannier90目录中。 使用这些文件,在getJ.sh中运行命令以获取TB2J结果。 SrMnO3:ABINIT-Wannier(线性) 具有PBEsol + U,U(Mn)= 3eV的SrMnO3立方结构,具有FM状态的5原子立方结构。 在Wannier目录中,运行get_J.sh以计算交换参数。 SrMnO3:QE-Wannier(线性) 具有PBE + U的SrMnO3立方结构,U(Mn)= 3eV,具有FM状态的5原子立方结构。 在DFT目录中,运行run.sh以运行完整的DFT-W90-TB2J计算。 在Wannier目录中,运行get_J.sh以从W90输出计算交换参数。 FeO:
2025-10-18 12:45:40 17.75MB 系统开源
1
基于DFT-LDA和GW方法的Ge3N4多型体能带结构计算,高尚鹏,蔡冠华,基于密度泛函理论计算了Ge3N4多型体的能带结构,计算中对交换关联势采用局域密度近似。为了准确预测禁带宽度,采用GW方法对布里渊�
2025-06-08 18:15:38 534KB 首发论文
1
涵盖了有关离散傅立叶变换公式及其组成部分的所有内容,并经常引用音频应用程序。
2025-06-08 16:05:20 92B 计算机科学
1
DFT的matlab源代码REMARC-NanoSim 开发用于将DFT数据转换为动力学和热力学的REMARC脚本集(NanoSim项目)。 React机理和速率计算器(REMARC)由脚本组成,用于计算速率常数和热力学数据,并根据DFT输出对相应的React机理进行分类。 它将速率常数拟合为方便的函数形式,还创建了用于运行简单动力学模型(耦合速率方程)的输入,以进一步使用详细的速率常数。 输出数据还可用于动力学蒙特卡洛(KMC)模拟,以使用和处理详细的速率常数。 即将进行的更新将使KMC输出速率数据适合整个React的动力学参数,即,不包括中间物种,仅包括初始React物和最终产物。 到目前为止,REMARC只处理VASP数据,但是稍后将添加处理其他DFT输出的功能。
2025-04-12 08:55:31 472KB 系统开源
1
详细讲述了DFT的原理,以及Mentor的主流DFT inserttion工具
2024-10-01 22:39:00 3.31MB
1
DFT的matlab源代码Ligpy-Cantera 木质素热解的动力学模型(ligpy-cantera) 威斯康星州直接顶石项目 由于缺乏详细的动力学模型,通过木质纤维素原料的热化学转化进行生物量增值受到限制。 除了增加对机械的理解外,还需要更详细的模型来优化用于生产燃料和化学品的工业生物质热解Craft.io。 为此,我们开发了涉及约100种和400个React的木质素热解动力学模型,该模型能够预测木质素热解过程中分子和官能团的时间演变。 该模型提供的信息超出了常规热解模型总产量的范围,而无需进行任何拟合,从而可以覆盖更广泛的原料和React条件。 在缓慢的热解实验中观察到了很好的一致性,使用超过200万次模拟进行的详尽的全局敏感性分析揭示了对模型预测差异最大的React(可以使用敏感性分析结果和可视化软件包)。 可以进行快速热解的模型预测,但是,最近开发的用于动力学控制的生物质快速热解的实验技术尚未应用于木质素。 这项工作是对ligpy原始工作的持续发展。 ligpy是为解决动力学模型而开发的软件包,我们在我们的2016 IECR论文中对此进行了描述, 。 请阅读文档以获取有关使
2024-09-29 19:45:24 5.59MB 系统开源
1
DFT的matlab源代码音频信号处理 Coursera上音乐应用程序的音频信号处理分配 注意:这是出于个人学习目的。 第一周 编程作业: 第二周 编程作业: 第三周 编程作业: 第四周 编程作业: 第五周 编程作业: 第六周 编程作业: 第七周 同行评分作业: 第八周 同行评分作业: 第9周 同行评分作业:
2024-09-27 20:19:54 21.96MB 系统开源
1