软件无线电中新型高效数字滤波器的设计

传统CIC滤波器用作抽取和内插抗混叠滤波器时其通带偏差和混叠镜像衰减通常不能满足软件无线电系统的要求，为此提出了一种用内插二阶多项式级联锐化CIC滤波器的改进方法，它能同时使通带和阻带的性能得以提高．数值仿真结果表明，所提出的这种新型抽插抗混叠CIC滤波器能够有效补偿通带的偏差，同时又能增加旁瓣部分的衰减，更适合应用于对宽带信号处理的软件无线电数字上下变频器中．     

CIC抽取滤波器的仿真

本课题设计一个输入字宽为8位的3级CIC滤波器，微分延迟因子M=1，抽取因子D=10，通带内的混叠衰减至少大于105dB,通带内的衰减至少小于0.5dB。     

基于LabVIEW的多采样率数字滤波器1/3倍频程计算方法

利用多采样率数字滤波器法计算噪声1/3倍频程谱在硬件上设计困难。因此为降低设计的难度,提出基于LabVIEW实现多采样率数字滤波器法计算1/3倍频程。信号首先通过抗混叠滤波器降低信号频谱混叠,然后经过降采样减少数据计算量,最后利用数字带通滤波器实现通带内信号的能量衰减并进行均方根计算得到1/3倍频程谱值。通过Lab VIEW设计出FIR抗混叠滤波器和8阶巴特沃斯IIR数字带通滤波器,并在此基础上结合声卡搭建噪声分析系统完成1/3倍频程计算。结果表明,所设计的系统能快速准确地计算1/3倍频程谱值,得到理想的低频处频谱分析。     

软件无线电中CIC滤波器的性能改进

由于传统的CIC滤波器调谐参数固定且受限,频谱响应不理想,不能灵活运用于软件无线电中.通过分析传统的CIC滤波器结构和功率谱密度,提出一种改进型的CIC滤波器.改进型CIC滤波器每级采用不同延时,使其灵活调谐.通过MATLAB进行仿真,并调节参数,由于折叠进入通带,可使改进型的CIC滤波器在零点附近区域引起的镜像混叠减至最小,得到较好的旁瓣抑制和镜像衰减,证明其性能更优.     

近似完全重构交替离散傅里叶变换调制滤波器组

针对离散傅里叶变换调制滤波器组(DFTMFB)阻带衰减小的问题,提出了一种交替离散傅里叶变换调制滤波器组(IDFTMFB)的设计方法.其分析滤波器由2个分析原型滤波器经复指数交替调制得到,综合滤波器由2个原型滤波器按同一调制方式得到.所采用的交替调制方式使IDFT-MFB在结构的设计上具有更多的灵活性.按照滤波器组的通带、阻带和系统失真的要求,IDFT-MFB原型滤波器的设计被转化为一个非线性优化问题,避免了传统的DFTMFB中连续参数的离散化运算,算法更为简单.仿真结果表明,与传统的DFTMFB设计方法相比,IDFTMFB的设计方法使得复调制滤波器组的阻带衰减提高了约3 dB,输出失真减小了约12 dB,而且输出混叠减小了约1 dB.     

基于神经网络的数字滤波器无波纹优化设计

窗函数法设计的FIR滤波器已被广泛应用,但滤波器边界频率不易精确控制,不能分别控制通带与阻带的纹波幅度,在阻带边界频率附近的衰减最小。采用神经网络算法使所设计滤波器频响与理想频响之间的全局误差在通带与阻带内最小,使通带阻带无波动无过冲,阻带有更大的衰减,通带与阻带的边界频率容易控制。采用以上方法设计了一低通滤波器并在TMS320C5402 DSP上进行了实验,实验结果验证了算法的可行性,并改善了滤波器的性能。     

一种超高速频分多路数据采样方法

目的　解决在超高速数据采集系统中多通道采样技术存在的非等间隔采样、通道增益失配和频谱混叠等问题。方法　用两路下变频器,在带通滤波器通带之间产生100%带宽的隔离带,利用改进的频分多路采样法实现了新的并行采样。结果　改进的频分多路采样法只用两路下变频器,比原有方法减少了n-3路,使得设计与实现大大简化,由于带通滤波器通带之间有100%带宽的隔离带,使频谱混叠问题得到较好地解决。结论这种新方法有效地避免了多通道采样过程中存在的实际问题,为高速数据采样提供了一种技术途径。     

近似重构正交镜像滤波器组的设计

为设计一种正交镜像滤波器组(QMF)的原型滤波器,使用高边瓣衰减(SLFOR)的可变性和组合窗函数设计了低通原型滤波器,并且应用线性优化使近似重构的误差最小.结果表明,该方法程序运行简单,优化算法使计算机处理的速度加快,而且高边瓣衰减(SLFOR)组合窗减少了能量的泄漏,防止了子带间的混叠.     

基于小波分析的FIR滤波器改进方法

用窗函数法设计FIR滤波器,由于非一致收敛而产生振荡,从而影响了滤波器的精度,而提高精度是以增加计算量为代价的,对于实时系统是很不利的。文章以小波低通滤波器H的逆Fourier变换所得的序列同滤波器脉冲序列相乘,相当于小波对滤波器的频域信号进行滤波,在滤波器阶数不高的情况下,能起到平滑滤波器通带频谱,抑制高频成分,达到减小误差及增强抗混叠能力的作用。     

基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计

针对寄生通带降低了耦合微带带通滤波器选择性的问题,设计了1／4波长型阶跃阻抗谐振器（SIR）的微带带通滤波器．以平行耦合微带线为基础。从上层微带线结构着手,对SIR的谐振特性和设计参量进行了推导,根据微带带通滤波器的设计指标,在馈线端端接相应的SIR谐振结构。使带通滤波器在寄生通带处的衰减达到了．45dB,提高了带通滤波器的选择性．采用插入损耗和网络综合的方法,利用ADs仿真工具对该滤波器进行优化仿真设计。结果表明。基于SIR结构的滤波器克服了寄生通带对设计通带的影响,提高了滤波器的带外抑制能力．     

CIC滤波器在调制器应用中的性能研究

为了补偿级联积分梳状(CIC)滤波器固有的通带衰减,提出在CIC滤波器之前插入脉冲成形滤波器(PSF)进行预补偿的新算法,该算法不增加硬件复杂度.以多速率正交调制器为例分析了补偿后CIC滤波器的性能,给出了滤波器系统的频率响应.仿真结果表明该补偿算法实用,有效.     

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...     

全加结构抽取和补偿滤波器的高效实现

针对接收机设计中使用有限冲击响应(FIR)滤波器对级联积分梳状(CIC)抽取滤波器进行补偿滤波的问题,提出了一种全加结构无乘法运算的FIR补偿滤波器实现方式.通过对FIR补偿滤波器系数的近似,将滤波器系数用与它最接近的{2n}集合中的一个数表示,将滤波器乘法运算转换为移位运算,整个补偿滤波运算仅由滤波器阶数个加法单元构成.仿真结果表明,这种采用系数近似的算法在实现高速运算的同时,可以满足对CIC抽取滤波器进行补偿滤波的要求.     

双模谐振器设计超宽带滤波器

利用双模谐振器设计一个结构新颖紧凑的超宽带(UWB)滤波器,该滤波器的通带为3.9~11.6 GHz,通带最低频率(FBW)达99%.两个衰减极点分别产生在靠近通带的两边,提高了通带频率的选择性.另外两个衰减极点产生在通带高频端的阻带内,抑制双模谐振器二次谐振产生的谐振模式,很好地改进了阻带性能.仿真和测量结果表明,通带内插入损耗低于1.0 dB(3.9~11.6 GHz),高阻带内插入损耗大于15.0 dB (12.0~19.5 GHz),整个通带内群延迟小于0.5 ns.仿真和测量结果很好地吻合,表明此超宽带滤波器的有效性.     

五阶IIR低通数字滤波器的性能

利用Matlab软件平台,以双线性变换法设计的五阶IIR数字低通滤波器为例,推导其阶数与通带最大衰减、阻带最小衰减、通带边界角频率、阻带边界角频率的关系式,并结合系统函数、Z域分析等理论,以及仿真结果对滤波器的过渡带和阻带进行深入分析.结果表明,五阶IIR数字低通滤波器是一个稳定的系统,相位在通带和阻带内出现延迟.当频率为0.25π rad/s时,相位状态存在反向突变,传输的信号包络崩溃并进入过渡带,此时,相位呈现超前状态;当阻带内幅度响应衰减为0后,系统信号仍存在相位变化,且有微量信号通过.     

一种新型SCRLH传输线结构的特性与实现

本文提出了一种新型的简化混合右左手（simplified composite right/left-handed - SCRLH）传输线 （transmission line - TL）结构。首先从一般的等效电路模型出发,根据Bloch周期性理论对该结构的相移、衰减和阻抗特性进行了分析,结果表明该新结构具有类似带通滤波器的特性：通带内衰减常数为零,特性阻抗为实数并随频率连续平滑分布,具有可任意指定的阻抗匹配带宽;带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播受到抑制。随后本文设计出了一种具有超宽带特性的微带SCRLH TL结构,实物测量、全波仿真与电路仿真结果吻合良好,从而证明了新型SCRLH TL结构的可实现性以及其适用于超宽带滤波器设计的潜在价值。     

改进的高性能级联积分梳状滤波器

为解决应用于采样率变换系统中的级联积分梳状(CIC)滤波器通带失真大和阻带衰减小对其应用的限制,在分析传统CIC滤波器传输函数和频谱特性的基础上,引入二级可调参数简单滤波器,设计一种高性能CIC滤波器。仿真结果表明,它与同级数规模的内插二阶多项式CIC滤波器相比,阻带衰减提高20dB;同锐化CIC滤波器相比,阻带衰减提高80dB;通带性能得到较大改善;实现复杂度较低。因此,它适用于对通带、阻带性能和实现复杂度要求较高的采样率变换系统。     

改进的高性能级联积分梳状滤波器

为解决应用于采样率变换系统中的级联积分梳状(CIC)滤波器通带失真大和阻带衰减小对其应用的限制,在分析传统CIC滤波器传输函数和频谱特性的基础上,引入二级可调参数简单滤波器,设计一种高性能CIC滤波器。仿真结果表明,它与同级数规模的内插二阶多项式CIC滤波器、锐化CIC滤波器相比,阻带衰减分别提高20dB、80dB;通带性能得到较大改善;实现复杂度较低。因此,它适用于对通带、阻带性能和实现复杂度要求较高的采样率变换系统。