线性相位二维递归数字滤波器组的设计

提出一种线性相位二维递归数字滤波器组的设计方法.这种设计是以 S 域一维(1-D)贝塞尔函数为原型的低通滤波器的传递函数,通过一维 S 域至二维 Z 域的双线性变换,实现线性相位二维递归数字滤波器.所实现的二维数字滤波器不仅保持贝塞尔滤波器通带内相位线性、阻带内相位近似线性的优点,而且能利用一维至二维的双线性变换压缩过渡带,使过渡带变得陡峭、阻带衰减增加.采用本文的设计方法,利用低阶的线性相位递归数字滤波器组,即可实现高性能的二维分析与综合数字滤波器组,完成图象的子带分割与重建功能.计算机仿真实验证明所提出的设计方法是正确的、有效的.     

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。     

模拟和数字(IIR)滤波器的CAD

本文以布特沃思型滤波器为例,提出了统一设计模拟和数字(IIR)滤波器传递函数的CAD方法,并给出了程序设计框图、设计举例和结果。只要给定滤波器的特性指标(通带最大衰减A_(max)、阻带最小衰减A_(min)、通带边界频率f_p、阻带边界频率f_s及采样频率f_a)就能迅速得到滤波器传递函数的系数、幅频值、相频值及幅频曲线。运用计算机设计方法,避免了设计过程中的繁复计算,大大加快了设计速度,并提高了设计精度。     

模拟和数字(IIR)滤波器的CAD

本文以布特沃思型滤波器为例,提出了统一设计模拟和数字(IIR)滤波器传递函数的CAD方法,并给出了程序设计框图、设计举例和结果。只要给定滤波器的特性指标(通带最大衰减A_(max)、阻带最小衰减A_(max)、通带边界频率f_P、阻带边界频率fs及采样频率fa)就能迅速得到滤波器传递函数的系数、幅频值、相频值及幅频曲线。运用计算机设计方法,避免了设计过程中的繁复计算,大大加快了设计速度,并提高了设计精度。     

具有低群延迟的无限冲激长响应数字滤波器优化设计迭代算法

针对具有近似线性相位的无限冲激长响应数字滤波器通带边缘附近具有较大群延迟误差情况,提出了一种改进的具有低群延迟约束优化迭代算法。该算法在群延迟约束条件下,通过给定初始值,经过多次迭代优化,得到一个最小化的群延迟。设计要求均满足系统稳定性和最大通带波纹和最小阻带衰减,结合二阶节滤波器结构,为防止过渡带过冲,将过渡带带宽增益控制在1的范围内。最后仿真实验以10阶和18阶的低通无限冲激长滤波器为例,在最大通带波纹为0.266 d B和0.232 d B,最小阻带衰减为36.132 d B和49.97 d B的参数下,用该文算法得到的群延迟与文献中方法相比较,分别降低了32.2%和26%,而过渡带增益了相对降低了10.5%和17.6%。     

高阶∑△ADC的抽取滤波器的设计

通过优化和改进梳状滤波器结构,采用FIR补偿滤波器以补偿通带衰减,并合理安排硬件电路以节省面积,设计了一种高速、低功耗高阶∑△ADC中的抽取滤波器.应用Matlab进行电路仿真,该滤波器阻带衰减为-65 dB,通带纹波为±0.05 dB,过渡带为0.454fs～0.583fs.经过VerilogXL和系统验证,该滤波器完全满足∑△ADC的系统要求.     

岔线型缺陷地结构超宽阻带低通滤波器的设计

提出了一种通过在微带结构的接地金属板上蚀刻缝隙构成的岔线型缺陷地结构(岔线型DGS).利用岔线型缺陷地结构的阻带特性,设计了一个基于岔线型DGS的超宽阻带低通滤波器,其由两个岔线型缺陷地单元和微带高低阻抗传输线组合而成,实现了岔线型DGS低通滤波器的小型化和宽阻带.仿真结果表明,该滤波器3dB截止频率为2.87GHz,通带内S11均低于-20dB,阻带在-20dB以下的频段为3.5～20.3GHz,有效抑制了二次、三次或更高次的谐波响应.相比传统DGS低通滤波器的阻带拓宽了28%,当衰减极点相同时,占用面积减少了74%.实测结果与仿真结果相比具有很好的一致性.     

基于Oustaloup算法的分数高阶有源滤波器研究

在比较分析了连分数展开法和Oustaloup算法特点的基础上,提出了一种基于Oustaloup算法并利用电可调跨导运算放大器(EOTA)来实现的分数高阶有源滤波器设计方法.分数阶是用整数阶传递函数逼近分数阶拉普拉斯算子Sα的方法实现,0<α<1.将Oustaloup逼近算法用EOTA实现从而解决了连分数展开法的不稳定问题.仿真实现了α为2.2、2.5、2.8阶时的低通滤波器频率响应,通带内未出现尖峰,阻带内衰减误差小于2%,结果证实了理论分析的正确性,这为设计实现高精度有源滤波器提供了理论依据.     

基于MATLAB的64阶FIR滤波器的设计

数字滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用。它分为有限长脉冲响应（FIR）滤波器和无限长脉冲响应（IIR）滤波器。通过比较,从FIR数字滤波器稳定性和线性相位的特性出发,利用MATLAB实现64阶FIR低通滤波器的设计,并对被高频干扰的信号进行滤波处理,达到预期的实验结果。     

关于“振幅平方响应逼近变换”的研究

本文提出了一种从模拟低通原型滤波器的振幅平方函数设计“无限脉冲响应(IIR)”数字滤波器的方法.此方法具有如下突出优点:1.能获得最小相位数字滤波器;2.此方法具有很大的灵活性.滤波器设计人员可根据实际需要,既能方便地设计出其振幅响应与原参考模拟滤波器振幅响应十分拟合的数字滤波器,也能方便地设计出其振幅响应与原参考模拟滤波器只在通带拟合,而在过渡带和阻带则较之原参考模拟滤波器衰减快得多的数字滤波器;3.此方法能从模拟低通原型滤波器直接设计出相应类型的任何低通、高通、带通和带阻数字滤波器,而不需中间转换步骤,因而设计步骤简单,使用方便.作者用此方法设计了十个数字滤波器,全都获得了理想的结果,从而证明了文中提出的方法是正确的,令人满意的！     

一种可配置数字滤波器设计及其ASIC实现

针对一种行业专网用带宽可变频点可变无线射频芯片的需求,设计一种可配置数字滤波器系统结构。该结构通过CIC滤波器组减少系统中FIR滤波器的阶数和系数,并采用补偿滤波器和增益校正模块减小信号失真;带宽通道配置模块选取CIC滤波器组的抽取因子、FIR滤波器系数等参数,实现带宽可变、频点可变的功能。采用Global Foundry 0.18μm工艺进行ASIC设计,通过系统优化减少数字滤波器内部数据位宽,并采用CSD编码系数等面积优化方法,使版图面积减少30%。研究结果表明:所设计数字滤波器实现了5 kHz~2 MHz等带宽信号的选取,其通带波纹小于0.015 dB,阻带衰减大于55 dB,过渡带宽不大于通带宽度。     

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。     

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.     

宽阻带高选择性低通滤波器

提出一种新型的阶梯结构周期性紧凑型微带谐振器单元(CMRC)低通滤波器.该结构通过在周期性CMRC单元结构两端引入阶梯结构,解决了传统的CMRC低通滤波器不能同时实现通带匹配和阻带抑制的弊病.实验结果表明:使用这种新型结构实现的低通滤波器,不仅能够同时实现通带匹配和阻带抑制,且具有结构紧凑、选择性好和宽阻带的优点.     

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。     

FIR滤波器的过渡带优化设计

本文把一维直接搜索法—0.618法运用到二维中去,对FIR数字滤波器中二样本的过渡带进行了优化设计,拟定了二维框图和0.618法的程序。通过DJS-6机对低通滤波器的振幅频率特性计算,证明性能是良好的,数字滤波器阻带最小衰减达到—66db以上。     

随钻测井周期性钻柱结构声传播特性的数值仿真

采用有限元法数值仿真了处于充液井孔中多根钻杆和接箍组成的钻柱系统中纵波的传播特性,并给出了纵波的声衰减曲线.研究结果表明:处于充液井孔中周期性钻柱系统具有的通带和阻带特性与理想钻柱系统相似,因钻柱周围流体介质的阻尼作用,会使钻柱中传播纵波的幅度减小,衰减增大.当沿钻柱传播的声载波频率位于通带内时,可降低声衰减量,提高信噪比,有利于提高随钻数据的传输速率.     

基于multisim和filter solution的巴特沃斯滤波器的设计与仿真

巴特沃斯滤波器因为具有最平坦的通带幅频特性,故广泛被电子设计者所应用,但其低阶的滤波器通带边界下降较慢。高阶滤波电路通常都是以1阶和2阶滤波器的设计为基础,为此,本文从基础的2阶巴特沃斯低通滤波器的设计入手,详细介绍设计过程,然后在multisim下给予验证,最后用filter solution设计高阶的,通带边界下降更快的低通滤波器。     

周期性螺纹连接管结构中声波的频谱特性测试

建立用于测试声波在钻柱信道中传输及衰减特性的试验装置,对由螺纹连接构成的周期性管结构中声波的传播特性进行试验研究,将利用传递矩阵法计算的结果与试验结果进行对比。结果表明:声波在由螺纹连接构成的周期性管结构中传播时,存在衰减及失真较小的通带和衰减及失真较大的阻带,通带与阻带交替分布;随着发射声波频率的升高,通带声波的衰减增加,当频率超过一定值时,声波完全被吸收,即使发射的声波处于通带,亦难于接收;理论计算结果与试验结果前4个通阻带吻合较好,之后差异明显。这表明理论计算方法在计算低频通阻带分布时具有良好的适用性与计算精度,在此范围内,可以用于钻柱结构内声波传播频谱特性的分析及信息载波频率的选择。     

神经网络在4型FIR高阶多通带滤波器的自适应优化设计研究

提出了一种新的基于神经网络的FIR线性相位数字滤波器的自适应优化设计方法。根据4型FIR滤波器的幅频响应特性，构造出一个相应的神经网络模型，并建立了FIR线性相位数字滤波器的神经网络算法，该算法通过训练神经网络权值，使设计的数字滤波器与希望得到的FIR线性相位滤波器的幅频响应之间的误差平方和最小化，从而获得FIR线性相位数字滤波器的脉冲响应．提出并证明了该算法的收敛定理，给出了FIR高阶多通带滤波器自适应优化设计实例、计算机仿真结果表明，该算法计算精度高，收敛速度快；用该算法设计的高阶多通带滤波器，其幅频响应的阻带衰减很大，而通带波动很小。