FIR数字滤波器的MATLAB设计与仿真

在数字信号处理中，数字滤波是其基本处理方法之一，占有极其重要的地位。数字滤波器按单位脉冲响应h（n）的长度分类可分有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器。两者各有优缺点：IIR滤波器能以较低的阶次获得相同的幅度滤波性能，但一般为非线性相位；FIR滤波器单位脉冲响应是有限长的，系统必定稳定，且可以做成严格的线性相位，故在图像处理、数据传输等需要信道具有线性相位特性的场合应用广泛。FIR滤波器的设计方法有窗函数法、频率抽样法等，两种方法分别从时域和频域为出发点来讲行设计。     

FIR数字滤波器的MATLAB设计与仿真

在数字信号处理中,数字滤波是其基本处理方法之一,占有极其重要的地位.数字滤波器按单位脉冲响应h(n)的长度分类可分有限脉冲响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器.两者各有优缺点:IIR滤波器能以较低的阶次获得相同的幅度滤波性能,但一般为非线性相位;FIR滤波器单位脉冲响应是有限长的,系统必定稳定,且可以做成严格的线性相位,故在图像处理、数据传输等需要信道具有线性相位特性的场合应用广泛.     

强噪声与突变干扰下的紫外图像中导弹目标的提取

为了抑制紫外图像处理中紫外CCD(电荷耦合装置)传感器和高增益放大器的强噪声和突发干扰,在不改变现有紫外CCD 传感器硬件结构的前提下,提出了一种紫外图像序列的三维递归滤波算法. 该算法由二维IIR(递归)空间滤波器和一维时间IIR 滤波器级联构成. 所提出的三维递归滤波算法计算量小,稳定,且可清晰地
提取导弹目标,实现快速实时的紫外图像序列滤波. 提供了二维IIR 空间滤波器和一维时间IIR 滤波器的稳定性检验算法. 仿真实验验证了所提的三维滤波算法是正确,有效而实用的.     

正弦基函数神经网络滤波器设计

构造了一种正弦基函神经网络，以此作为Ⅲ型线性相位FIR滤波器振幅响应Hr(ω）的最佳均方逼近，根据训练所得的网络权值Cn计算脉冲响应h(n），仿真实例表明了该算法的有效性和优良性能。     

整系数数字滤波器的设计

讨论一种既具FIR滤波器的严格线性相位,同时又有IIR滤波器计算量少的整系数滤波器的计算问题,并给出仿真结果。     

基于改进粒子滤波算法的比较分析研究

提出一类改进的粒子滤波算法.对于建议分布的选取方案,此算法采取强跟踪分散的卡尔曼滤波方式建立它的建议分布.由于线性调节参数,此算法让系统拥有更优越的自适应性及鲁棒性,对高机动目标具有更强的跟踪效果,继而为强跟踪扩展卡尔曼滤波的能力.仿真结论说明,此算法的性能比别的几类非线性滤波算法更加优秀.比如辅助粒子滤波器(APF)、迭代扩展卡尔曼粒子滤波器(IEKE-PF)、Unscented粒子滤波器(UPF)、正则化粒子滤波器(RPF),则是在bootstrap粒子滤波器提出之后,继而出现的改进的粒子滤波器0基于粒子滤波,本文提出了阻止粒子退化的两个重点原因,以及选取合适的采样建议分布及重采样算法.     

在线实时辨识控制通道模型的振动主动控制

结构振动自适应滤波前馈控制采用离线辨识策略获得控制通道模型参数,很大程度上导致该方法的实用性和适用性受限. 分析该方法的基本控制结构和辨识策略,在此基础上提出一种在线实时辨识控制通道模型参数的振动主动控制方法. 在控制输出端引入随机噪声,以FIR滤波器为受控通道模型进行实时在线参数辨识. 控制环节采用滤波-X控制算法. 给出控制器组成结构与算法过程描述,结合实验模型结构和测控平台进行实验分析与验证,并评估模型在线实时辨识结果. 实验结果表明所提控制方法的可行性和有效性.     

存在定时偏移的UFMC系统信号与干扰分析

通用滤波多载波（universal filtered multi-carrier,UFMC）接收机接收到的信号到达时间与预期到达时间不一致时,会产生定时偏移（timing offset,TO）,引入符号间干扰（inter symbol interference,ISI）,从而破坏子载波正交性造成通信质量下降。为了分析TO对UFMC系统的影响,本文研究存在TO的UFMC系统信号和干扰分析,推导其数学表达式,数值计算并分析对比不同波形滤波器长度与不同定时偏移下的信干比（signal to interference ratio,SIR）,仿真对比不同情形的误符号率（symbol error rate,SER）。结果表明,定时偏移数值与信号干扰强度呈正向相关,滤波器长度与系统SER数值呈反向相关。     

2型FIR高阶数字滤波器优化设计

研究了2型FIR线性相位滤波器的幅频特性与激励矩阵为CTB的神经网络并行算法之间的关系,提出并证明了该神经网络算法的收敛性定理,给出了FIR高阶数字滤波器优化设计实例.计算机仿真结果表明了该神经网络并行算法在FIR高阶数字滤波器优化设计领域的有效性.     

模块法设计FIR数字滤波器的一种新方法

在模块法设计FIR数字滤波器的基础上,提出一种设计FIR数值滤波器的新方法.该方法将数字滤波器等效成一个全通滤波器减去一个由基本单元构成的点通滤波器,进而推导出计算数字滤波器冲激响应的数学公式.该方法具有公式简单,物理概念清晰,滤波点频率不受模块数取整的约束,便于连续控制滤波点频率的优点.与窗口法设计相比,在同等凹口宽度下具有阶数减半的优点.同时,该方法可以推广至带阻滤波器的设计.     

一种新的自适应双边滤波算法

现有的双边滤波算法需要预先设置空间方差和灰度方差参数,滤波时参数固定且不能保证是最优的参数设置. 文中提出一种新的自适应双边滤波算法(adaptive bilateral filtering, ABF),通过目标尺度信息实现空间方差局部自适应取值,保留更多的图像边缘特征;采用图像分块技术估计噪声方差,根据噪声方差自适应地设置灰度方差,以保证滤除噪声的性能;通过强制增大空间方差滤除较强噪声点. ABF不必像传统双边滤波算法那样根据经验设置参数,而是根据图像局部特征自适应地设置空间参数,不仅提高了滤除噪声的能力,而且更好地保留了图像边缘特征. 仿真实验表明,无论是主观评价还是客观评价,所提出的方法均优于传统的双边滤波算法、各向异性扩散算法和改进的双边滤波算法.     

渐消递推滤波辅助光谱分析：最佳自适应算法

研究了Ｋａｌｍａｎ渐消递推最佳滤波辅助光谱辨析。基于Ｋａｌｍａｎ滤波达到最优时其新息序列互不相关的性质，提出了一种新的渐消滤波─—最佳自适应算法。通过在线自适应地调整遗忘因子从而使滤波（器）在存在模型误差或受到外扰时仍保持收敛性和最优性。用于重叠峰的辨识，能取得更好效果。     

一种基于峰谷滤波的改进算法

在峰谷滤波的基础上提出了一种新的改进算法,首先在噪声污染图像的滤波窗口中去除除中心象素外的最大最小灰度值象素,然后利用中心象素与修改后的邻域进行比较以判断其是否为噪声点.理论分析和图像处理仿真实验表明,改进后的滤波器性能得到较大改善,在有效去除噪声的同时能充分保留原图像细节信息.     

小波快速分解和重构的一般公式

小波分析有良好的时－频局部化性能,现被广泛应用于数字信号和图像处理等领域,但其在处理有限长信号时的实时性不太理想,在分析了基于Daubechies紧支收正交小波基的快速算法在实际使用中的局限性的基础性,本文推导出一般情况下的小波分解和重构公式。     

变步长凸组合LMS自适应滤波算法及分析

针对现有变步长凸组合LMS(VSCLMS)算法需预先决定行为参数的问题,提出了一种新的VSCLMS算法. 该算法对变步长滤波器按步进行分析,以最大均方权值偏差准则为步长选择依据,对固定步长滤波器则采用稳态最小均方误差准则为步长选择依据. 理论分析与仿真实验表明,该算法能在噪声、时变、甚至非平稳的环境下保持良好的随动性能,并在收敛的各个阶段均保持快速而稳定的均方特性. 与现有VSCLMS及CLMS算法相比,具有更快的收敛速度,且稳态均方性能与跟踪性能均更好.     

考虑SAR图像导航量测特性的SAR/INS组合导航非线性滤波

SAR/INS组合导航系统中,当SAR量测输出时间间隔较长时,惯性导航得不到及时修正,系统将具有较强的非线性特性,导致常规卡尔曼滤波算法的精度受到影响甚至滤波发散. 为了提高组合导航的精度,该文结合惯性导航系统的非线性模型,设计基于无迹卡尔曼滤波(UKF)解决非等间隔量测修正的SAR/INS组合导航非线性滤波算法,并通过协方差分析对比研究常规卡尔曼滤波和该文算法的性能. 仿真结果验证了该文算法具有更高的精度.     

用于联盟链的布隆过滤器优化

布隆过滤器常用于联盟链Hyperledger Fabric状态数据库LevelDB的读性能优化，但布隆过滤器本身存在误报现象，且LevelDB只能对布隆过滤器进行统一配置而无法自适应调整。为此，提出一种单元化的部分计数式布隆过滤器（partial counting Bloom filter,PCBF）构造方案，设计可并行计算的元素插入与查询机制并结合双重哈希及非加密哈希来实现快速插入与查询；基于开启过滤器单元与访问次数构建排序字符串表优先级，使用时间片轮询算法对过滤器单元进行自适应调整，实现了资源的合理分配。实验结果表明： PCBF具有较高的插入效率，并能减少20%左右的误报数量，适用于联盟链的高并发场景。     

基于窄带干扰缓和技术的到达时间估计

针对传统能量检测算法在强窄带干扰存在时到达时间（time of arrive,TOA）估计精度不高的问题，采用了一种结合平方律器件和带通滤波器的平方滤波技术来缓和窄带干扰对TOA估计的影响，并分别在IEEE 802.15.4a CM3视距信道和CM4非视距信道下与TOA估计方法相结合得到系统的估计结果.理论分析和仿真结果表明，存在窄带干扰时，采用了平方滤波技术的能量检测方法比传统的能量检测方法具有更高的TOA估计精度.在视距环境中应用平方滤波技术后，TOA估计精度可从2.8 ns提升至0.5 ns，而非视距环境中可从6 ns提升至1 ns.     

迭代量化设计定点系数FIR数字滤波器

基于峰值约束最小平方优化标准,提出了一种用于设计线性相位定点系数FIR数字滤波器的新方法.修正了传统多交换算法,使之能在部分系数固定的情况下得到具有浮点精度的其余系数;提出了一个结合该修正多交换算法的迭代量化过程,将所有系数逐一量化成定点精度.设计实例验证了该方法的有效性.