FIR数字滤波器的优化设计

针对常系数FIR数字滤波器,采用CSD编码和简化加法器图技术来减少FIR实现过程中乘累运算的加减次数,从而降低了其对硬件资源的消耗;在结构上采用分布式算法和流水线技术进行优化,显著的提高了FIR数字滤波器的工作速度。通过实例对每一种改进方法进行了对比验证,说明达到了节省芯片资源或提高实现频率的目的。     

波数字滤波器与参考滤波器的灵敏度之间关系

波数字滤波器是七十年代提出的一种新型数字滤波器结构,因具有低灵敏度的性质,可用较少的系数字长加以实现而显示其优越性。波数字滤波器的这一性质既来源于模拟双端加载电抗滤波器,又藉助波数字滤波器的波流图结构而得以保持。本文就这一性质进行了理论分析,在此基础上获得波数字滤波器与其参考滤波器灵敏度之间直接关联的数学公式,揭示了二者的本质联系,从而在理论上解释了以往从数值计算上观察到的结果。利用此关系式可从参考滤波器的灵敏度简捷地求出波数字滤波器的灵敏度,有助于进一步实现波数字滤波器的最优化。在以上推导过程中,应用了一般信号流网络理论,文中提出了在渡数字滤波器中用波量变换求转置信号流网络的方法。文末给出了计算实例。     

FIR数字滤波器的分步量化设计法

本文分析了FIR线性相位数字滤波器中不同系数的量化影响,引入了系数量化偏差函数和系数量化偏差因子的概念,提出了按照系数量化偏差因子进行分步量化的设计方法。这种方法设计简单,计算时间短,设计性能也比较好,而且适于高阶数字滤波器的设计,具有实用价值。     

离散滤波器及其应用

<正> 一、引言随着数字技术的发展,数字滤波技术迅速发展起来。数字滤波器精度高、稳定性好、灵活性大,因此,应用日益广泛。但是,由于数字电路速度有限,使得它在高频范围运用还有待努力。除了专门制作的硬件高速数字滤波器以外,大多数场合,数字滤波器是用微型或小型计算机实现,这类计算机一般又要进行多种实时作业,使得数字滤波器的采样频率、计算频率不可能很高。这对象高速,机动性大的飞行器控制来说是十分不利的。如果提出时变或自适应等要求,显然“速度”问题就更为突出了。在这方面,模拟式滤波器,由于频带可以做得很宽,不存在“速度”问题,所以,集成运放有源滤波器近年来也发展很快。但是这种     

数字多频陷波滤波器的改进设计方法

数字多频陷波滤波器主要用于消除数字信号中包含的多个频率分量.针对经典设计方法存在的局限性,提出了数字多频陷波滤波器的改进设计方法,即充分利用陷波滤波器的幅度响应和全通滤波器的相位响应的映射关系,将陷波滤波器设计问题转化为全通滤波器的设计问题.详细论述了改进设计方法的基本原理和实现过程,仿真验证结果表明所提出的设计方法有很好的稳定性和有效性.      

基于功率互补对的树形结构混合滤波器组

提出了一种近似完全重构的树形结构混合滤波器组(HFB)的设计方法,利用基于功率互补对的树形结构的模拟分解滤波器,而非传统的低通、带通和高通分解滤波器均匀分割整个系统带宽.采用遗传算法实现了功率互补对的优化设计,并基于逆快速傅立叶变换(IFFT)实现了数字综合滤波器的设计以保证近似完全重构.3阶和5阶的功率互补对与63阶的数字FIR(有限冲击响应)综合滤波器所组成的四通道混合滤波器组,具有1.06×10^-7dB平均失真误差和-111?dB的平均混叠误差,满足15?bit的模数转换(ADC)系统要求.     

数字锁相解调器的优化设计

数字锁相解调器是电磁无损检测中弱信号处理的重要方法,针对其性能优化,设计一种引入卡尔曼滤波器的数字锁相解调器,该解调器兼具了强抗噪能力及良好的动态跟踪响应特性。利用卡尔曼低通滤波器截止频率随迭代次数下降的特性,结合零点频率,设计了数字锁相解调器中的低通滤波环节,实现了非常窄的锁相带通,进而提高了抗击强噪声干扰能力。此外,利用卡尔曼滤波器的迭代预测-更新特点,实现了数字锁相解调器较小的响应时间,进而改善了数字锁相解调器的动态跟踪响应特性。仿真和检测实验证明所设计数字锁相解调器具有较高的抗噪能力和良好的动态跟踪响应特性,在电磁无损检测中能够精确、快速捕捉检测信号中包含的缺陷信息。      

基于数字滤波器的伺服系统谐振抑制方法

针对飞行仿真伺服系统(转台)中存在的机械谐振问题,在分析传统陷波器及二阶低通滤波器谐振抑制原理的基础上,提出了一种双二次谐振抑制数字滤波器.该双二次型数字滤波器结合了传统陷波器和二阶低通滤波器的特点,能够将谐振点和反谐振点同时抑制.通过理论分析与仿真验证相结合的方式,阐述了该双二次型数字滤波器能够同时抑制正反谐振点的原理,并将该滤波器加入到了转台系统中进行实验.实验结果表明,所设计的滤波器在提高跟踪精度的同时有效拓宽了系统的带宽.      

低频晶体滤波器的设计

主要介绍以19.2kHz为例的低频晶体滤波器设计制造的全过程及如何减小低频晶体滤波器的体积。选用衰减特性比较陡的对称两节差接桥式晶体滤波器电路,保证了19.2kHz低频晶体滤波器矩形系数小。     

一种对磁电式速度传感器进行动态补偿的新方法

在已知磁电式速度传感器传递函数的情况下,采用优化技术设计了动态数字滤波器。在不改变传感器高频特性的情况下,扩展了传感器的低频工作范围。该设计方法基于系统辨识,一切算法都在时间域内完成,可全部借助于计算机进行处理。实践证明,采用该方法可以有效地改善传感器及其它测量系统的动念特性。文中的模型定阶准则是在设计磁电式速度传感器的动态补偿数字滤波器时,采用其它准则都不易实现的情况下提出来的,具有一定的通用性。最后,计算了一个设计实例。     

Kalman滤波在频率估计中的应用与仿真

推导并建立了Kalman滤波器用于频偏估计的仿真模型,提出先对信号倍频,而后进行差积运算,得出载有频偏二倍频信息的复信号,再用Kalman滤波器估计复信号的相位和相位变化率,避免符号相位模糊,运算简洁便于数字实现。设计了一个Kalman滤波辅助解调的系统模型,给出了仿真结果。仿真表明,Kalman滤波技术用于频率的快捕可以大大降低失锁概率。     

一种用于GPS时差比对数据处理的卡尔曼滤波器设计

介绍了一种用于GPS时差比对数据处理的自适应卡尔曼滤波器,在Matlab环境下编写了离散时间形式的卡尔曼滤波算法程序,利用该算法对GPS信号与铯原子频标的时差比对数据进行了分析处理,最后介绍了该算法的数字芯片FPGA实现。     

一种微波及毫米波滤波器的精确设计方法

介绍了一种微波及毫米波滤波器精确设计方法:由滤波器的原型参数,导出滤波器的广义阻抗变换系数;采用模匹配法或耦合积分方程技术等数值算法精确计算各个耦合结的S参数,进而转换成广义阻抗变换系数;通过插值,获得满足原型要求的滤波器各个耦合结的结构尺寸以及谐振腔长度,将结构参数代入模匹配程序、HFSS或CST软件进行分析,分析结果与预期值一致。设计了26GHz矩形波导带通滤波器,模匹配法和HFSS以及CST软件的仿真结果、测试数据与设计要求一致,说明该种设计方法是有效的。     

数字式卫星通信技术

数字技术的迅速发展正在对整个通信技术领域的各个方面产生巨大影响。目前数字技术不仅已引进到地面通信网络之中,而且已开始应用在通信卫星上。当然,数字技术在卫星上的应用主要是与多址通信能力有关的。为了实现对多个区域的覆盖,将要求卫星具有互连不同区域的能力。目前的通信卫星主要是采用调频—频分多址方式。当采用这种通信方式时,在轨道上的卫星必须通过滤波器系统来发出通路的指示信号。而每个地面站则产生频率上分开的几个载波,这些载波被卫星所接收,并通过分信道滤波器接     

基于多重UKF的粗太阳敏感器标定算法研究

针对粗太阳敏感器存在的非余弦特性以及易受空间环境杂光干扰的影响,为了提高粗太阳敏感器的定姿精度,需对其电池片进行标定.通过设计多重UKF(Unscented Kalman Filter)滤波器实现对粗太阳敏感器的定姿标定,将其划分为两类,第一类为标定陀螺漂移,第二类借助陀螺漂移标定结果,进而设计电池片滤波器来精确修正粗太阳敏感器的电池片系数,完成对整个粗太敏电池片的输出数据修正.仿真结果表明,采用多重UKF滤波器算法可有效实现对陀螺和粗太阳敏感器的标定,提高了卫星的姿态确定精度,达到了设计要求.     

红外二氧化碳传感器动态特性校准与改进研究

提出了红外二氧化碳传感器动态特性实验方法,建立了红外二氧化碳传感器的动态数学模型,阐述了动态补偿滤波器的设计过程,并讨论了影响动态数字滤波器补偿效果的各种因素.为了减小运算时间,改善传感器的响应特性,给出了一种将滤波器的差分方程变成递推运算的方法.实验结果表明,动态补偿滤波器有效地提高了红外二氧化碳传感器的动态特性.     

WCDMA数字中频发信机的设计

基于软件无线电技术的设计理念,提出了一种新型的WCDMA数字中频发信机结构:内插和滤波设计中采用根升余弦数字滤波器(RRC)、半带滤波器(HB)以及积分梳状滤波器(CIC)三者相结合的方式,在数字域进行三载合路,并使用削峰和数字预失真技术对信号进行优化处理。新型结构使得设计灵活性更大,对射频功放线性度要求更低。关键模块的Matlab仿真结果表明,三载波主要性能指标邻道泄露比(ACLR)在5 MHz和10 MHz处改善度分别为20 dB和18 dB,达到-58 dBc和-60 dBc,完全满足3GPP协议的设计要求。     

一种腔体滤波器设计方法

本文提出一种腔体滤波器设计方法,并用该方法实现一种S波段腔体滤波器,通过研究广义切比雪夫滤波器设计理论,根据滤波器指标提取耦合矩阵,用HFSS仿真软件对滤波器进行整体耦合参数仿真,使滤波器模型耦合矩阵和理论耦合矩阵对应,并对实际实现的S波段滤波器进行螺钉调谐,指标满足要求,验证了该滤波器设计方法的有效性。     

雷达杂波高精度模拟技术研究

雷达杂波模拟是现代雷达系统研制中不可或缺的一部分。从实际工程应用为出发点，结合理论研究，深入探讨了雷达杂波建模与仿真、划分雷达散射单元以实现多散射点和数字正交调制等相关方法，提出了一种高实时性、高精度的雷达杂波模拟实现方案。该方案基于数字射频存储(DRFM)理论框架，对相关杂波信号模拟、仿真方法进行了技术验证，并使用Matlab平台实现了杂波实时模拟仿真，采用多级滤波器实现了杂波信号内插以提升信号采样频率；通过FIFO等延时模块控制基带信号延时量，将散射点数提高到64点，实现了对雷达散射单元的高精度划分。整体利用System Generator开发平台搭建实验模块，实现了多散射点模式下，杂波信号与基带信号的数字正交调制。该设计方案可为后续雷达模拟器的硬件研发提供必要的参考。