N通道带阻滤波器谐波分析与抗混叠研究

N通道带阻滤波器的谐波混叠干扰是一个普遍存在的问题,因此对其抗混叠能力提出了更高要求。本文首先采用伴随网络方法,推导出输入电压到电容采样电压的传递函数,简化了谐波传递函数的计算过程。然后推导出N通道带阻滤波器的完整谐波传递函数,并采用电路仿真加以验证。在UMC110 CMOS工艺环境下,通过分析滤波器参数对谐波混叠的影响,得出适当增加通道数或增大电容值可有效抑制谐波混叠干扰的结论。仿真结果显示,当通道数为16、电容值为50 pF时,滤波器的最大谐波混叠能控制在-27 dB以下,具备良好抗混叠效果。同时提出一种N通道带阻滤波器与前置选频器件级联的设计方案以消除谐波混叠,前置器件截止频率应小于N-1倍的N通道滤波器中心频率。     

一款低损耗低噪声宽调谐的高阶级联N通道滤波器

近年来,N通道滤波器被广泛应用于射频通信和认知无线电等多个领域中。为了降低滤波器的损耗和噪声,拓展其可调谐范围,本文通过在传统的一阶N通道滤波器中引入串联电感,并将其级联的方法,得到了一款低损耗低噪声宽调谐的高阶N通道滤波器。采用伴随网络法获得了高阶级联N通道滤波器的传递函数。伴随网络法的采用大大简化了传递函数的数学推导过程。TSMC 0.18μm CMOS工艺下的Cadence仿真结果表明了传递函数的正确性。Cadence仿真结果还表明,当电源电压为1.2 V时,高阶级联N通道滤波器中心频率可调范围为0.4～3.0 GHz,插入损耗为1.6 dB,回波损耗为11.6 dB,噪声系数为0.2～0.8 dB,与近年来发表的滤波器相比,综合性能有了较大的提升,可应用于高性能的接收机中。     

AR噪声参数估值误差对自适应检测器性能的影响

本文从理论上研究了采用自适应逆谱(或白化)滤波器级联匹配滤波器构成的自适应检测器的性能,着重分析了背景噪声AR参数估值误差对检测性能的影响。以两种典型的信号型式(宽带、窄带)为例的分析计算表明,这类检测器的检测性能对参数估值误差并不敏感。因而自适应逆谱(或白化)滤波器级联适当的匹配滤波器方案是一种有用的自适应检测器方案。     

基于Tow-Thomas二阶节的椭圆低通滤波器的设计

针对滤波器的设计问题,为了提高滤波器的性能,方便滤波器的参数调整,简化滤波器的设计过程,提出了基于Tow—Thomas二阶节的椭圆低通滤波器的一种设计方法。根据给定的设计指标,首先利用MATLAB求出满足指标要求的数值传递函数,然后根据Tow-Thomas二阶节的电路结构求出其符号传递函数,再将数值传递函数与符号传递函数进行比较,综合出电路中各元件的计算公式,文中给出了设计实例并进行了PSPICE仿真,结果表明其性能完全能达到设计要求。该方法对任意阶椭圆低通滤波器都实用。     

均匀磁场激励磁感应成像滤波反投影算法

通过亥姆霍兹线圈在中心区域建立正弦均匀的激励磁场,磁场方向近似直线,有助于简化逆问题的复杂度.建立了8通道磁感应测量系统仿真模型,采用滤波反投影算法重构出电导率分布.在滤波反投影算法中,首先用线性插值补充检测数据,然后用Hamming滤波器对数据进行滤波,同时加入窗口滤波器减少了涡流磁场发散对周围线圈的影响.加入不同噪声比的噪声干扰,测试了算法对噪声的抑制能力,实验结果表明该模型下运用反投影滤波算法可以重构出电导率的分布.     

级联微环辅助M-Z型带通切比雪夫光学滤波器的设计

为得到所给具体参数的光学滤波器,本文将数字滤波器的设计方法引入到级联微环辅助M-Z干涉仪光学滤波器的设计中.以带通切比雪夫滤波器为例,给出了光学滤波器的设计过程,利用数字滤波器的设计方法计算出带通切比雪夫光学滤波器的具体传输函数,通过级联微环辅助M-Z干涉仪来实现滤波器的传输函数,根据传输函数的零、极点计算出了各微环辅助M-Z干涉仪的耦合系数、臂长差和环长,根据上述结构参数对其进行计算机仿真验证,所得结果与利用数字滤波器方法设计的带通切比雪夫滤波器相一致.同时对微环辅助M-Z干涉仪型光学滤波器的特性进行了分析.     

基于最小二乘法的三相锁相环PI参数优化

针对带有低通滤波器的同步参考坐标变换三相锁相环系统,利用鲁棒控制理论将其转化为具有输入和输出干扰形式的简化线性系统结构.在简化的系统模型基础上,根据低通滤波器一般传递函数形式,按照极点配置原理推导了由比例和积分参数构成的超定方程组通用表达形式,并利用最小二乘法原理给出了比例和积分参数计算公式.利用仿真测试了带有一阶和二阶滤波器的锁相环系统动静态性能,仿真结果表明:提出的比例和积分参数优化方法能够获得满足设计者要求的PI参数.     

基于MOCCCⅡ-C的n阶电流模式椭圆滤波器

 通过对任意奇数阶电流模式滤波器传递函数进行数学分析,将其分解为n个无损积分器级联的形式,并根据椭圆型滤波器的传输函数对输出电流信号进行线性组合,从而提出了1种奇数阶的电流模式椭圆滤波器的系统综合法.由该方法实现的电路结构简单,仅由(3n-1)/2个有源器件,n个接地电容构成.面向实际电路完成Pspice仿真,结果表明由该方法产生的滤波器具有良好的性能.     

PCMC Boost变换器与EMI滤波器的级联设计

为避免电磁干扰(EMI)滤波器与峰值电流模式控制下Boost变换器级联时的性能下降,同时保持级联后的稳定性和动态性,提出利用状态空间平均法来构造Boost变换器的小信号模型,以获得阻抗等传递函数集;设计了使变换器环路增益具有4 kHz的控制带宽和67°的相位裕度的比例积分(PI)控制器;在Matlab上设计的EMI滤波器达到相关标准规定的噪声抑制,通过图形化阻抗比判据结合奈奎斯特稳定判据来评估级联系统的稳定性,并对构成闭环的级联系统进行了仿真和建模.仿真和实验结果证明,文中设计的级联型EMI滤波器不仅能抑制噪声电流,达到欧盟EMC标准,而且保持了级联系统的稳定,动态性能良好,从而提供了一个在PCMC Boost变换器应用的解决方案.     

用于旋转不变模式识别的一种逆滤波算法研究

为简化运算过程，较好地实现旋转不变相关识别的目的，提出了一种将逆滤波与基本的SDF（Synthetic Diserirninant Functions)相结合的改进的逆滤波器算法。该算法用实现旋转不变识别的基本综合鉴别函数方法合成逆滤波器的传递函数，既可识别旋转变化的图像，又具有逆滤波固有的相关峰尖锐、区分能力强的特点。计算机仿真结果表明，平面旋转的图像与传统的SDF相比，该模型具有较好的识别效果。     

多径时变OFDM系统中消除ICI的新方法

针对无线正交频分复用(OFDM)系统存在载波间干扰(ICI)的问题,提出了一种可用于WLAN和WMAN系统的并行干扰消除(PIC)均衡方法.用该方法估计出前导序列所在符号的信道时域冲激响应,在假设信道冲激响应为线性变化的基础上,使用预滤波器和ICI干扰消除滤波器来消除ICI干扰.仿真结果表明,通过预滤波器的初始判决可以减少噪声加强,能很好地提高抗载波间干扰性能.     

基于低通滤波网络减小PCB上互连线间串扰方法的研究

针对印刷电路板(PCB) 上高速信号线与电源线间的串扰问题,提出了运用简洁的RC 低通滤波网络减小互连线间串扰的方法.在分析串扰抵消原理的基础上,对传输电源信号的互连线终端串接一阶RC 低通滤波电路网络,对来自于干扰线上的串扰信号进行滤波,从而减小串扰来保证电源信号的稳定;通过理论分析,给出滤波电路中 RC 取值的近似计算公式.仿真与实验结果表明,所设计的方法在频率低于660MHz 时,可使串扰减少10dB 以上;当频率范围为660M ～ 1. 22GHz 时,串扰减少6-10dB;当频率范围为1. 23G-3G 时,串扰减少2-6dB.本文提出的方法与传统通过使用物理结构减小串扰的方法相比,串扰减小的效果比较明显,且电路易于实现,成本较低.     

A novel transmit scheme for OFDM systems with virtual subcarriers

Based on the double repetition structure in the frequency domain and the proper pulse shaping filter in the time domain, a novel transmit scheme for orthogonal frequency division multiplexing （OFDM） systems with virtual subcarriers is proposed. Our proposed scheme with comb-type pilots can provide feasibility to reduce the channel estimation errors at the band edges with conventional inverse fast Fourier transform （IFFT）-based channel estimator. Also this transmit scheme can provide additional diversity compared to the conventional OFDM scheme. Meanwhile, the receiver schemes corresponding to the proposed transmit scheme are presented to obtain the advantages mentioned above. All these efficacies are confirmed by simulations.     

用串行干扰消除算法提高同频组网信道估计精度

为降低TD-SCDMA系统同频组网时邻区干扰对信道估计精度的影响,提出了一种逐个邻区串行干扰消除的信道估计算法.算法先消除本小区用户的信号,然后依次对每个邻区进行信道估计,重构其中的强干扰用户信号,再逐个从接收训练序列中加以消除,最后用串行消除各个邻区干扰后的接收训练序列对本小区用户进行信道估计.仿真结果表明,采用串行干扰消除的信道估计方法信道估计误差较低,将其用于上行链路的联合检测接收机,解调性能约提升2 dB.因此,所提出的信道估计算法,可有效消除邻区强干扰用户对信道估计精度的影响,从而提高了同频组网时系统的性能.     

衰落信道下自适应卡尔曼异步IC多用户检测器

针对单一串行干扰消除(SIC)算法与并行干扰消除(PIC)算法在进行多用户检测(MUD)时的判决误差扩散问题,研究了强多址干扰(MAI)情况下直接序列扩频码分多址(directsequencespreadspectrumcodedivisionmultipleaccess,DS-CDMA)系统中的干扰消除多用户检测算法.结合自适应卡尔曼算法提出了一种适于衰落信道的级联结构K AIC多用户检测算法.所提算法实现了对时变多径衰落信道的全面跟踪,能够在干扰消除检测过程中避免判决误差扩散,达到抑制MAI的目的.仿真结果表明,所提算法具有更好的收敛性、动态跟踪能力及算法精度,是一种有效的干扰消除多用户检测算法.     

归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡仿真研究

为提高恒模盲均衡算法收敛速度,提出了一种归一化自适应共轭梯度恒模盲均衡算法并进行了仿真研究。利用级联滤波方法对恒模盲均衡器输入进行了重新定义,并在此基础上采用自适应共轭梯度算法对均衡器参数进行更新,对均衡器输入采用归一化进行处理,以保证算法的稳定性。共轭梯度算法计算复杂度介于LMS和RLS算法之间,与LMS算法相比较具有更快的收敛速度,仿真结果证明归一化自适应共轭梯度算法恒模盲均衡与传统恒模盲均衡算法相比具有更好的均衡性能,复杂信道条件下剩余码间干扰可降低约10 dB,均衡系统中引入的级联滤波器可视为时变信道的一部分,表明算法对于时变信道同样有效。     

一种基于部分信道估计的DTD算法

在声学回声消除(acoustic echo cancellation,AEC)系统中,双讲(doubletalk,DT)信号和信道突变都导致滤波器误差变大,然而AEC系统需要分别对这2种情况做出不同的反映。因此,常见的基于误差信号及其函数的双讲检测(doubletalk detection,DTD)算法在信道突变情况下容易产生误判。为此,利用声学回声信道的特殊性和归一化最小均方(normalized least mean square,NLMS)算法的跟踪特性,提出了一种新型的基于部分信道估计的DTD算法。该算法采用累加信道估计尾部的值作为判决条件,能够区分出通话过程中的双讲时段并且忽略回声信道突变的影响。该算法具有计算复杂度小和检测DT信号速度快的优点。仿真结果表明,在实验条件下该算法优于常见的DTD算法。     

基于深度学习的MIMO系统信道估计算法

精确的信道估计对于保证无线通信系统性能至关重要。针对多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)系统传统信道估计算法需已知信道统计信息以及性能与复杂度折中等问题,提出一种基于深度学习的多网络级联MIMO系统信道估计方案。基于卷积神经网络构建信道信息重建网络,初步重构出信道信息,进而基于深度残差网络构建信道估计网络进行级联得出估计结果,并利用多个损失函数对网络进行优化。仿真结果表明,在牺牲一定时间复杂度的情况下,所提方案的均方误差随信噪比增加逐渐优于线性最小均方误差(linear minimum mean squared error,LMMSE)估计算法,且不受信道统计信息的约束。     

基于导频的FBMC/OQAM系统的信道估计方法

与正交频分复用(OFDM)技术相比,滤波器组多载波技术(FBMC)拥有更高的频谱利用率以及更容易实现的脉冲整形,被看成潜在的替代OFDM作为未来5G物理层的备选技术方案.然而,在实际应用中,由于FBMC/OQAM系统中滤波器仅仅在实数域满足正交,在虚数域存在固有干扰,所以经典的OFDM信道估计的方法不能直接应用于FBMC/OQAM系统的信道估计中.针对这个问题,给出了一种新的基于离散导频的信道估计方法,该方法将对导频造成干扰的数据块进行分区域处理,在不同区域分别使用不同的干扰消除方案,分步消除固有干扰.通过仿真表明,所提出的方法使得信道估计性能得到了明显改善,提高了FBMC/OQAM系统的性能.     

改进部分响应正交频分复用系统的设计与应用

为提高现有部分响应正交频分复用系统抗噪声性能,提出改进的部分响应正交频分复用系统.建立相关编码与卷积的关系,相关编码可等效于快速傅里叶逆变换(IFFT)之后的一个脉冲成形滤波器.把滤波器一分为二,将其中一个搬移到接收机一侧,从而获得最佳或准最佳的接收.无线衰落信道仿真结果表明,改进的部分响应正交频分复用系统较传统正交频分复用系统和现有部分响应正交频分复用系统信噪比提高约1.9dB.