基于FPGA的非接触电导检测FIR数字滤波器设计与研究

为解决非接触电导检测系统易受噪声干扰的问题,介绍了一种基于FPGA的FIR数字滤波器解决方案.应用Matlab中的Simulink对非接触电导检测模型建模并产生信号,通过DSP Builder搭建的FIR数字滤波器对信号的高频噪声进行滤波处理,最后用FPGA仿真相应功能.仿真结果表明:FIR数字滤波器可以较好的滤除电导检测中的高频噪声,系统处理速度快,运行稳定可靠,适合于非接触电导检测.     

基于ZYNQ处理器的射频大地电磁采集仪器研发

研发基于ZYNQ处理器的ARM嵌入式天然场射频大地电磁法信号采集系统。该系统集成了采集控制模块、数据读取模块和数据滤波模块,采用FPGA高速逻辑门电路、FIR滤波器以及ARM嵌入式系统等技术手段,实现RMT信号的采集、传输、滤波和存储。仿真和对比试验结果表明：该系统性能稳定,滤波模块阻带衰减大于70 dB,系统采集的数据反演结果精准,能提供高精度地质信息,所设计的信号采集系统能够为国产化射频大地电磁法勘探设备研发提供一种技术方案。     

基于FPGA的在线可重配置数字下变频器的设计与实现

研究基于现场可编程门阵列(FPGA)的在线可重配置数字下变频器,实现了根据输入信号的3个参数(中频信号频率、中频信号带宽和中频信号采样率)自动生成最优的数字下变频器(DDC)结构和DDC参数的方法. 同时实现了一种优化的FIR滤波器,与传统FIR滤波器相比,利用FIR滤波器线性相位和系数对称的性质,采用预相加的方法减少1/2的乘法运算量,实现了资源占用率和速度之间的平衡,节省FPGA资源. 实验结果表明了该方法的灵活性和有效性.      

eLoran接收机的数字滤波器设计

根据eLoran信号的特点,采用内插结构FIR带通滤波器与LMS自适应滤波器相结合的方法,滤除eLoran信号中频带内、外的噪声和干扰。首先利用内插结构FIR滤波器抑制带外干扰,在直接FIR滤波器的基础上介绍插值滤波器设计方法,根据eLoran信号的频谱特性设计出满足要求的内插结构FIR带通滤波器,通过比较发现:在相同的参数下,插值滤波器比直接FIR滤波器节省了很大的阶数,在工程应用上有很大的优势,而且所要求的频带越窄,采样率越大,节省资源的百分比就越大。其次,采用LMS自适应滤波器可以很好地滤除频带内的干扰和噪声,从而有效恢复理想eLoran信号。     

自适应LMS滤波器在遥控激波报靶中的应用

在野外复杂训练环境下,利用激波原理进行实弹射击的精度坐标报靶,是一项具有相当挑战性的技术.本文采用FPGA (Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)结合自适应滤波技术,对报靶系统采集的激波信号进行了实时滤波处理.采用VHDL语言编程,利用QUARTUSII6.0进行仿真.试验结果证明,当弹丸穿过靶平面时,数据采集电路采集的激波信号含有大量噪声,基于FPGA的自适应滤波器能很好地滤除大部分干扰噪声,得到了比较理想的激波数据,提高了报靶系统的报靶精度.     

局部放电在线监测中的自适应数字滤波器研究

设计了一种基于系数可调的有限冲激响应(FIR)滤波器和最小均方误差(LMS)算法的自适应数字滤波器．该自适应滤波器具有运算速度快、计算量小、稳定性好、不需要关于输入信号的先验知识等优点，非常适合于实时滤波．设计了自适应滤波器的程序流程和验证滤波器效果的实验方法，并通过模拟实验确定了适合于在线监测的自适应参数和FIR滤波器阶数．通过现场实测，证明了滤波器的有效性．     

稳定平台伺服系统测量信号抗干扰方法研究

针对一种稳定平台伺服系统中的角位置和角速率测量信号受到干扰后,导致误计数脉冲产生和噪声串入的原因进行分析;在角位置调理电路系统中的CPLD模块内设计一种三级D触发器串联的逻辑电路结构,对误计数脉冲信号进行滤除,并对逻辑电路的功能时序进行仿真验证;利用窗函数法设计一种FIR数字滤波器,对包含特定频率噪声的角速率信号进行滤波处理,通过定性和定量分析验证了滤波器对测量信号噪声的消除和对原始信号测量精度的提高.     

基于VHDL多路数据采集系统中FIR低通滤波器设计与实现

针对多路数据采集系统中的高频噪声干扰问题,设计了一个基于分布式算法的通带为0—40M的FIR低通滤波器。根据该低通滤波器的总体设计要求,选用合适的窗函数,采用Matlab中的FDATool工具获取滤波器的系数并将其进行量化,在Quarters环境下运用VHDL语言输入方式实现了基于FPGA的FIR低通滤波器。     

一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器

调频连续波(FMCW)雷达是近年来在汽车主动防撞领域新兴的一种测距传感器,该雷达系统的中频信号处理中,滤波器是最关键的部分之一。基于对干扰杂波的分析,文章设计并实现了一种用于FMCW雷达系统的中频信号滤波器,该滤波器包含高通与低通模拟滤波单元及基于DSP的FIR数字滤波单元。仿真图形与实验结果表明,所设计的滤波器能有效完成对调制泄漏信号、高频杂波信号及离散杂波信号的滤除,有助于提高雷达系统测距及测速的准确性。     

周期振动信号测量优化方法的探讨

针对周期振动信号测量过程中受到的各种干扰,根据分析傅立叶变换和数字滤波器基本原理,选取FIR带通滤波器作为滤除干扰信号的方法.并通过实验比较该滤波方法的多种使用方案,结合对信号采集周期的选取提出了一种适合此类周期振动信号的最佳优化方法.实验结果表明,该方法能够成功提取有用信号,既保证数据的稳定性又提高了信号的测试效率.     

核磁共振信号工频谐波的自适应滤除方法

针对核磁共振测量信号中的噪声,尤其是拉摩尔频率附近的工频谐波噪声干扰问题,
采用自适应滤波的方法进行噪声滤除,在自适应滤波去噪基本原理的基础上,对自
适应陷波滤波器的性能进行了仿真研究,并将该方法应用到实际采集到的核磁共振信号工频
谐波干扰的滤除中。研究结果表明,相对于传统的设计陷波滤波器去噪的方法,自适应陷波
器可自动跟踪干扰频率和相角,滤波后信号的失真小,通过包络拟合后,信号振幅和弛
豫时间的误差精度较高,可控制在5%以内,从而实现了工频谐波干扰的有效滤除。     

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.     

基于组合形态滤波与自适应广义形态滤波的ECG去噪算法

针对ECG信号中存在的基线漂移和高频干扰,提出了一种传统线性组合形态滤波与自适应广义形态滤波相结合的新的去噪算法。该算法首先采用传统线性组合形态滤波器滤除基线漂移,然后将无基漂的信号送入采用不同结构元素级联而成的自适应广义形态滤波器滤除高频干扰,最后得到无噪声的ECG信号。结果验证了本文算法的有效性。     

基于System Generator的自适应滤波器仿真与实现

自适应滤波器是一种能够自动调整本身参数的滤波器,在设计时不需要预先知道关于输入信号和噪声的统计特性。通过改变系统的单位冲击响应,达到最优滤波效果。本文采用Matlab和System Generator对LMS算法的自适应滤波器进行设计和仿真,结果表明其可以对信号噪声的自适应滤除。     

一种新型高斯噪声滤波算法

为了更有效滤除数字图像中的高斯噪声,提出了一种新型滤波算法.该算法首先将含有高斯噪声的图像进行二维小波分解,得到高频和低频小波分解系数;然后保留低频小波系数不变,对高频小波系数通过维纳滤波器进行滤波,并进行小波系数重构;最后将重构图像进行多尺度小波分解,通过设定新的阈值和判别函数,弱化不重要的小波分解系数,并进行小波分...     

分布式光纤振动传感信号数据采集系统设计

 针对大型周界安防预警系统,提出了一种分布式光纤振动传感信号采集系统设计,主要基于ARM+FPGA的嵌入式平台实现。根据分布式光纤振动传感信号的特点,数据采集系统以FPGA为主控制器,实现了脉冲波和连续波的双通道并行信号采集。FPGA接收ARM传送控制命令,采集硬件信号控制采样芯片AD9430和AD9203转换的数字信号,并将采集到的数据暂存于利用FPGA的IP核生成的FIFO缓存中,等待传送给ARM处理器。ARM处理器主要负责提供前端FPGA采集的各种参数并接收FPGA发送过来的数据。该数据采集系统中,ARM处理器和现场可编程门阵列FPGA的互联接口的设计是关键,主要是在内核层设计FPGA设备驱动,利用ARM的外部总线接口完成数据的传输。将数据采集系统应用于光纤监控预警安防系统,可以检测到脉冲波和连续波信号,提高系统实时性,为分布式光纤安防预警系统的研究提供了基础。     

基于VC5509McBSP的语音数据采集及FIR滤波

为了使语音信号更好的在信道中传输,可以经过带通滤波器使信号带宽小于信道带宽.通过TMS320VC5509的McBSP配置语音编解码芯片TLV320AIC23正常工作,并将采集到的语音数据经过一个FIR带通滤波器,滤除通带外的噪声,从而可以得到更好的传输信号.实验结果表明经过带通滤波器后的声音质量有显著的提高.     

一种模糊自动控制分形滤波器

介绍一种模糊自动控制滤波器原理及其在时域信号处理中的应用。讨论了滤波器的滤波效果与模糊控制参数间的关系,提出了一种利用表征测量信号波形的短时分形维数来修正滤波器的模糊控制系统,从而改善模糊滤波器对噪声滤除效果的方法,计算表明其滤波效果远优于模糊控制滤波参数α固定的滤波效果。     

车轮转速信号混合噪声的非线性Volterra滤波方法

为保证机车黏着控制品质,提出车轮转速信号所含混合噪声(高斯噪声和冲击噪声)的非线性Volterra滤波方法,并结合混沌优化策略及动态随机局部搜索算子,提出动态随机局部搜索生物地理优化算法对Volterra滤波器模型参数进行优化求解.利用Volterra滤波器的结构优势(具有预测性能、兼具线性和非线性项),既能滤除混合噪声又可满足黏着控制的实时性要求.仿真实验结果表明,经优化求解的非线性Volterra滤波器实现了对车轮转速信号所含混合噪声的有效滤除.     

双马赫-曾德尔分布式光纤扰动监测系统设计

为解决扰动监测系统定位精度低的问题, 基于对光纤马赫-曾德尔干涉的研究, 设计了改进型双马赫- 曾德尔分布式光纤扰动监测系统。 利用双马赫-曾德尔光纤传感系统光程差定位原理, 通过互相关算法估算光 程差导致的时间差确定扰动点。 淹没于高频噪声的扰动信号经自主设计的信号预处理电路, 采用低通巴特沃 斯滤波器滤除 3. 3 kHz 以上高频噪声, 通过嵌入式采集与处理模块对得到的数据进行平滑滤波, 提高了扰动信 号的相关性, 有效减小了定位误差。 通过多次重复测试和数据分析结果表明, 系统定位误差约为10 m, 可用于 扰动实时监测。