改进型CIC抽取滤波器的研究与设计

由于CIC（级联积分梳状）滤波器不需要乘法运算和存储系数,因此实现非常简单,在采样率变换过程中经常使用CIC滤波器进行数字滤波.在CIC滤波器概念的基础上,提出了基于正弦函数的补偿滤波器与基于锐化技术的改进型CIC滤波器,补偿滤波器与锐化技术二者用来改善CIC滤波器的通带与阻带特性.通过对CIC滤波器及其改进型的综合性能进行对比体现出所设计滤波器的优点.     

∑-Δ ADC中数字抽取滤波器的多级实现

设计和实现了一个应用于音频∑-Δ模数转换器的数字抽取滤波器.该抽取滤波器采用多级多采样率结构,由梳状滤波器、补偿滤波器和2个FIR半带滤波器构成.补偿滤波器补偿梳状滤波器的通带滚降,补偿后整个抽取滤波器带内纹波小于0.006 dB,同时补偿滤波器实现了2倍降采样,减少了一个FIR半带滤波器的硬件开销.滤波器系数均采用规范符号编码实现,避免使用规模很大的乘法器单元.数字抽取滤波器采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,芯片测试表明,该滤波器对256倍过采样率、三阶∑-Δ调制器的输出码流进行处理得到的信噪比达到107 dB,能够满足高端音频模数转换器的要求.     

频响改善的低功耗CIC抽取滤波器

针对传统递归型CIC(cascaded-integrated comb filters)抽取滤波器功耗较大、频率响应特性不理想的缺陷,设计了一种改进的非递归型CIC抽取滤波器.利用降序素数分解和多相分解使CIC滤波器以多级多相的低功耗结构实现,通过适当增大级联因子提高抽取器的混叠抑制比,同时利用一个2阶的SIN型补偿滤...     

基于MATLAB的FIR数字滤波器的优化设计

本文主要介绍FIR滤波器的原理,在此基础上利用最小二乘法对FIR滤波器进行优化设计.同时在MATLAB平台下以生动界面、丰富内容、交互式人机对话对优化后FIR滤波器进行仿真,达到了预期理想滤波效果.     

一种24位Delta-Sigma A/D数字抽取滤波器设计

为了可以对天文望远镜环境温度实现更好的监控,本文设计了一种针对天文望远镜温度监控的24位高精度Delta-Sigma(简称D-S)A/D数字抽取滤波器,主要工作包括D-S A/D数字抽取滤波器Matlab建模与仿真、Verilog代码编写和使用SMIC18工艺的数字后端设计.其中有限冲击响应(FIR)抽取滤波器共3级:第1级为级联积分梳状(CIC)滤波器,抽取因子为32;第2级为级联积分梳状补偿滤波器,抽取因子为16;第3级为半带(HB)滤波器,抽取因子为2.最后设计的滤波器的输入信号为4位,采样频率4.096 MHz,输出信号24位,采样频率4kHz,输出信噪比154dB.得到的输出波形满足设计要求.     

基于MATLAB的FIR数字滤波器的优化设计

本文主要介绍FIR滤波器的原理,在此基础上利用最小二乘法对FIR滤波器进行优化设计.同时在MATLAB平台下以生动界面、丰富内容、交互式人机对话对优化后FIR滤波器进行仿真,达到了预期理想滤波效果.     

一种基于FPGA的高效FIR滤波器的设计与实现

该文在介绍有限冲激响应(FIR)数字滤波器理论及常见实现方法的基础上,提出了一种基于FPGA的高效实现方案.该方案采用对称结构、加法和移位代替乘法运算、优化的CSD编码、流水线和级联技术等方面对传统的设计方法进行了改进,并借助FPGA滤波器芯片和Quartus Ⅱ软件、Matlab软件对该方案进行了仿真验证.仿真实验结果表明:此种FIR滤波器的实现方法运算速度快、实时性好、节省硬件资源,其性能优于传统的FIR滤波器设计方法.     

基于DSP—TMS320C5402的FIR数字滤波器设计及实现

简述了FIR数字滤波器的特点,以及其在DSP上实现的原理.基于TMS320C5402芯片的数字信号处理功能,通过使用已设计的FIR滤波器系数,运用MAC指令、循环缓冲寄存器、块循环寄存器对一个混合信号进行带通滤波处理.实验结果表明,所仿真的FIR滤波器能实现滤波功能.     

FIR数字滤波器综合实验设计

把Matlab软件与CCS 5.5软件相结合，完成FIR数字滤波器综合实验设计.借助Matlab软件中的FIR数字滤波器设计函数，求得FIR数字滤波器的单位脉冲响应h(n).通过h(n)得到FIR数字滤波器的直接型网络结构，借助Matlab函数tf2sos,求得FIR数字滤波器的级联型网络结构的系数矩阵和增益，得到FIR数字滤波器的级联型网络结构.提出了实现FIR数字滤波的线性卷积计算方法.根据FIR低通或高通滤波器的截止频率ω_c,设计了输入序列x(n).借助CCS 5.5软件，设计实现FIR数字滤波器的直接型网络和级联型网络滤波的C语言程序，很好地完成对输入序列x(n)的滤波.仿真实验结果表明，借助Matlab软件和CCS 5.5软件能够较好地完成FIR数字滤波综合实验设计.     

一种基于CIC和FIR的低功耗数字滤波器设计

针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波器和整个系统的幅频特性和相频特性进行了研究,并通过仿真完成性能验证,结果显示此低功耗数字滤波系统的性能完全能够满足实际需求;将此低功耗数字滤波系统与当前业界的片上数字滤波解决方案进行对比,证明了此低功耗数字滤波系统能够大幅减少总运算量和前端功耗运算量.     

感应滤波四绕组变压器及其滤波补偿装置分析

为改善220kV变电站的电能质量,提出了一种基于感应滤波技术的四绕组变压器,相比传统三绕组变压器,其增加了一个具有零阻抗设计特征的附加滤波绕组.附加滤波绕组接配套的滤波补偿装置,此变压器能够高效抑制110kV和35kV负载侧的谐波,减小220kV侧的谐波电流.对比分析了几种较为常用无功补偿容量的分配方案,确定了采用配系数分配方法设计感应滤波四绕组变压器配套滤波补偿装置的优化方案,从而实现了滤波总电感最小的目的,保证了滤波补偿装置的经济性.利用PSCAD/EMTDC软件建立了感应滤波四绕组变压器及滤波补偿装置的仿真模型.仿真结果表明,本文提出方案的滤波效果远远优于传统的三绕组变压器的滤波方案,具有良好的工程应用前景.     

中值滤波在气象传真图中降噪的分析

针对气象传真图中含有大量的椒盐噪声,提出一种去噪效果更好的算法——自适应中值滤波算法.通过对中值滤波算法应用在气象传真图降噪中的效果仿真验证,并将各种去除椒盐噪声算法进行比较.研究结果表明,中值滤波算法能够有效去除气象传真图的噪声.     

采用检测电源电流控制方式的串联型电力有源滤波器

分析了与并联型电力有源滤波器原理完全不同的、适用于补偿电压型谐波源的串联型电力有源滤波器的工作原理,阐明了其基于瞬时无功功率理论的检测电源电流控制方式,并据此提出了直流电压和ＰＷＭ 逆变器的控制方法．在此基础上研制了实验样机．实验结果验证了所提出的控制方法是有效的,并且表明串联型电力有源滤波器对电压型谐波源具有良好的谐波补偿能力．     

谐波分析及谐波抑制方法

为解决电网谐波污染的问题,对带直流电动机负载的可控变流器交流侧电流进行谐波分析,叙述了并联型有源电力滤波器(APF)的基本工作原理,着重分析了有源电力滤波器谐波抑制的实现,并给出了采用LC滤波器及有源电力滤波器(APF)滤波的仿真实验结果.结果表明,两者组合使用,可以降低成本,提高效率,扩大容量,可获得更好的补偿特性.     

基于短路/开路枝节线的小型化超宽带滤波器

介绍了一种基于并联枝节线单元的超宽带滤波器.该滤波器由3种基本元件组成：短路枝节线、开路枝节线和连接线.其中,每个短路枝节线和开路枝节线组成一个枝节线对,在枝节线对间利用连接线实现强电磁耦合.在设计中,这3种基本元件的电长度是相同的.通过合理选择各元件的特征阻抗,就能实现带宽在100％左右的超宽带滤波器.此外,该超宽带滤波器还具有较宽的高端阻带.文中首先基于理想传输线模型对该滤波器进行了仿真研究;然后在全波仿真的基础上,利用微带线实现了一个三阶的超宽带滤波器;最后利用平面印制板技术对滤波器进行了实物加工.测试和仿真结果吻合良好.实验结果表明,该滤波器的中心频率为1.775 GHz,相对带宽为97.5％.通带内匹配优于-15 dB,最小插入损耗为0.25 dB（在1.3 GHz处）.第一个寄生通带的频率高于6 GHz,是通带中心频率的3.4倍左右.     

基于混合滤波器的大型船舶电力系统谐波抑制分析

设计了一种新的混合型滤波系统,该系统由大容量无源滤波器和较小容量的有源滤波器共同组成.针对船舶的多工况运行方式导致电力系统拓扑结构及参数发生改变这一状况,提出了在电力系统的特定位置安装混合型滤波器,利用较大容量无源滤波器滤除系统特定次谐波,较小容量有源滤波器用于补偿及系统微调的方案.对某大型船舶电力系统的测试结果表明,新型滤波器具有较高的性价比,能适应大型船舶的多工况运行方式.     

自适应多调谐滤波器的研究

提出了一种基于有源电抗器的新型自动调谐滤波器，利用电感的非线性频率特性，实现了单条LC串联支路抑制多次谐波的目标．有源电抗器由一对耦合绕组和一个补偿电流发生器组成，通过控制有源电抗器补偿绕组中的谐波磁通补偿电流，可以独立且连续地调节电抗器在不同谐波频率下的电感量．针对消除失谐或限制谐波电压含量的不同控制目标，提出了谐波磁通补偿电流的两种生成方法，补偿电流分别是滤波器电流或母线电压中各次谐波分量与调节系数的加权合成．实验系统在不同运行方式下的测试结果表明，这种滤波器能够同时抑制多次主要谐波分量并有效地消除失谐．     

基于分布式算法FIR滤波器的FPGA设计

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短,可作为高速数字滤波设计的较好方案。     

高压地层微观模型系统中的背景校正

在微观地层模型显示系统中,地下图像存在摄像系统光轴不正、图像光照不均匀等问题,在后续的分割、提取界限等处理时,会因为背景不均匀而影响处理效果,因此需要进行背景校正。现利用曲面拟合和滤波的方法进行背景校正。对这两种方法做了详细的介绍,并给出实现的思路和方法,对两种方法做了分析和比较。曲面拟合可得到精确的背景校正模板,但是操作复杂,需要专业的熟悉曲面方程的人员来操作;滤波的方法不需要人工太多的干预,自动生成背景模板,可以对校正效果做人工比对,获得相对比较精确的校正背景模板,两者都能够满足实际应用需求。