基于Matlab的FIR数字滤波器设计

FIR数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分,由于FIR数字滤波器具有严格的线性相位,因此,在信息采集和处理过程中得到了广泛的应用。本文介绍了FIR数字滤波器的概念,并在分析三种设计方法原理的基础上,借助Matlab仿真软件工具分别实现窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器。     

采用正交基函数构造的自适应滤波器

针对有限脉冲响应滤波器（FIR）和无限脉冲响应滤波器（IIR）的缺点,该文提出一种正交基自适应滤波器.该滤波器引入正交函数理论,利用系统模型与正交基函数之间的关联,预先获取系统的先验信息,从而兼有FIR和IIR两者的优点.文中给出了正交基滤波算法的计算公式,并分析了正交基滤波器与传统滤波器的异同点,最后对正交基滤波器进行了仿真和实验.结果表明：本文的滤波算法有着较快的收敛速度,无需很长的抽头数就可获得良好的滤波效果.     

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.     

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。     

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.     

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.     

数字助听器的并行梯度投影回声抵消

自适应回声抵消是消除助听器回声啸叫的有效方法. 针对回声路径评估偏差大的问题,文中提出线性预测-并行梯度投影算法,通过对助听器输出信号进行线性预测来生成解相关FIR 滤波器,获得解相关信号. 系统利用解相关信号构建包含回声路径的凸优化方程,并设计并行梯度投影算法求解该方程,实现回声路径的估计. 实验结果表明算法在收敛速度、稳定性和精度等方面改进显著.     

状态空间平均法在串联型有源电力滤波器建模中的应用

阐述了状态空间平均法的基本思想,通过引入开关函数,建立了串联型有源电力滤波器的数学模型,利用状态空间平均法建立了单相电路状态空间平均模型.用Matlab仿真软件对状态空间平均模型进行了仿真,结果表明状态空间平均模型准确性能够满足要求,具有一定的合理性.     

汽车双前桥转向系统的运动学模型及其最优化设计

以柳州汽车有限公司LZ1200M(8×4)车型为基础,从整体考虑双前桥转向机构的优化问题,通过平面投影的方法建立了双前桥转向系统的运动学模型.运用优化理论确定12设计变量的优化目标函数,在Matlab软件中进行优化计算,并对优化后的结构进行误差分析,最终得出满意解决方案,具有较高实用价值.     

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.     

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。     

高阶微分器优化设计研究

提出了一种基于BP算法的正弦基函数神经网络模型，研究了该数神经网络算法与线性相位数分器幅频特性的关系，提出了该神经网络算法的收敛条件，给出了高阶微分器的优化设计实例。计算机仿真结果表明了该神经网络算法不仅是有效的而且是高效的。与传统的窗口函数法和雷米兹化设计方法相比，本优化设计方法不需要计算矩阵的逆，因而解决了雷米兹优化设计方法求高阶矩阵逆的困难。由于微分器是一种特殊的4型FIR线性相位滤波器，只要求出脉冲响应序列，就可以用软件方法实现数字微发运算，也可以通过CPLD复杂可编程器件或DSP数字信号处理芯片实现硬件数字微分运算，因此，设计出性能指标优异的微分器是高阶微分器具有十分重要的实际意义。     

基于作物经济效益的农地利用经济分析方法研究——以X农场为例

针对X农场作物效益分析与农地规划问题展开研究,首先将数据按照年份分类,对各个年份的单位面积土地作物毛利和作物产量进行定量分析,通过排行分析模型,运用Matlab矩阵运算与Arcgis栅格运算功能得出各个年份中作物毛利、作物产量比重较大的土地;其次,通过数据透视表和Matlab回归分析,得出作物毛利较大的土地的作物毛利随作物销售单价呈正态分布变化,以确定上述作物毛利、作物产量比重较大的土地的参数变化符合客观规律;最后,运用多目标综合评价模型对每种农作物购买商的销售指标进行分类,同时制定综合评价体系,通过作物效益与土地利用规划方向双向分析,给出基于作物效益的农地利用效度与规划方法,为农场的农地规划提供参考。     

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.     

Vc++下如何利用Matlab工具箱进行数字信号处理

本文详述了在Vc 环境下如何利用Matlab工具箱进行数字信号处理,全文以Matlab工具箱中功率谱密度分析函数为例,介绍了通过Matlab自带的引擎、Matlab自身的编译器以及利用MathTools公司的Matcom进行对工具箱函数的调用.     

基于压缩感知和稀疏优化的数学实验案例设计

将在信息论、图像处理、地球科学、光学成像、模式识别、无线通信、大气、地质等领域受到高度关注的压缩感知和稀疏优化引入数学实验课程.设计难度适中的实验案例并利用Matlab语言编程实现,既实现了教学与科研资源共享,又介绍了Matlab优化工具箱求解线性规划问题的方法,拓宽了学生的视野,丰富了数学实验课程的教学内容.