FIR数字滤波器设计及DSP实现

介绍了利用窗函数法设计FIR数字滤波器,给出了详细的设计步骤,将设计的滤波器应用到三个混合的正弦波信号,利用低通滤波器进行滤波,并用MATLAB进行仿真,以验证滤波器的性能,将设计的符合要求的滤波器在TI公司DSPTMS320VC5402上实现,实验结果表明利用窗函数法设计的滤波器达到符合要求的性能指标。     

基于MATLAB的语音信号数字滤波处理

对录制的语音信号进行采样,分析其时域波形和频谱图。给定数字滤波器的性能指标,采用窗函数法和双线性变换法设计数字滤波器,并对语音信号进行滤波,得到滤波前后的信号幅频响应。通过对比两种滤波处理结果,简单而有效地论证了两种数字滤波器在语音信号处理上的优势。     

有功功率测量P-Sa滤波器算法的研究

针对电能表采样过程中非整周期采样造成的有功功率测量和电能计量误差,在传统滤波器功率测量算法基础上,首先提出了一种多项Sa函数自卷积窗函数（P-Sa窗）,分析了该窗的时频特性;然后基于该窗构造了P-Sa滤波器,仿真分析了非整周期采样下P-Sa滤波器的滤波效果;最后,基于工频正弦波形和IEC62052中的5种畸变波形测试信号,仿真分析了稳态和动态测试信号下不同有功功率测量算法对累计电能的误差。仿真结果表明,提出的P-Sa滤波器可以有效抑制纹波波动,提高了有功电能累计的准确性。     

基于模糊逻辑的数字滤波器设计

针对传统滤波器单一模型设计的缺点,提出一种将滤波噪声统计特性与模糊逻辑相结合的数字滤波器设计方法.该方法根据噪声统计特性,利用缩短三角型模糊函数,确定模糊逻辑滤波器的参数.通过滤波噪声标准偏差与最大滤波噪声门限的比较,提出了分别采用单值滤波和均值滤波的方法,并推导了均值滤波方法中的周期抽样数目.给出了算法具体设计步骤,包括:滤波方法选择、连续信号周期采样、模糊化数据处理和去模糊化.仿真表明,基于模糊逻辑的数字滤波器对不同标准偏差的噪声均有良好的滤波性能,并且设计经济合理,时间开销小,软硬件易实现,有工程应用价值.     

大型电机PD信号的数字滤波研究

以大型电机ＰＤ信号的数字滤波为背景，介绍了一种基于窗函数法的ＦＩＲ数字渺滤波器设计方法，对大型电机离线和在线检测的ＰＤ信号的实验研究表明，应用该方法设计的ＰＤ信号数字带通滤波器，其通频带越宽，阶数越高，滤波效果越好，适用于在工频噪声干扰环境下提取较弱的ＰＤ信号。     

基于LabVIEW的零相位滤波器在碰撞实验中的应用

针对碰撞实验的信号特点,分析和设计了一种零相位滤波器.结合虚拟仪器软件平台LabVIEW,对采集到的原始信号序列应用时域延拓算法构造新序列,同时利用窗函数法设计零相位滤波器的参数.然后参照汽车碰撞实验法规要求,选取相应的频率等级进行滤波,滤波后再删除扩展序列.实验结果表明,和传统滤波器相比零相位滤波器不仅能够避免相位延时,而且更好地消除了信号起始端的波形失真.     

大型电机PD信号的数字滤波研究

以大型电机ＰＤ信号的数字滤波为背景，介绍了一种基于窗函数法的ＦＩＲ数字滤波器设计方法．对大型电机离线和在线检测的ＰＤ信号的实验研究表明，应用该方法设计的ＰＤ信号数字带通滤波器，其通频带越宽，阶数越高，滤波效果越好，适用于在工频噪声干扰环境下提取较弱的ＰＤ信号．     

基于遗传算法的自适应滤波器对白噪声的抑制

信号在传输过程中经常受到白噪声的干扰,由于白噪声频谱分布在整个实数域,常用的滤波器很难将其滤除.讲述了用自适应滤波器和均值滤波对白噪声进行抑制的方法.通过遗传算法对自适应滤波器的进行优化,用均值滤波的方法对自适应滤波器的滤波结果进行进一步滤波,仿真结果表明遗传算法的自适应滤波器能对白噪声进行有效的抑制.     

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Duffing随机共振的图像去噪技术研究

由于随机共振在带噪信号的处理过程中能够起到积极的作用,以Duffing随机共振原理为基础,引入多重时间尺度,求得了Duffing方程的一维近似解;并将其延伸到二维坐标空间(x,y),设计出了二维的Duffing滤波器。最后将它应用到图像去噪算法中。仿真实验表明:Duffing滤波器的去噪效果明显优于均值滤波和自适应滤波,具有较好的噪声鲁棒性。     

用DFT法实现数字滤波中的若干问题

本文共包括七个部分:①用 DFT 法实现数字滤波的基本原理,②短序列信号的滤波,DFT 法与卷积法的比较,③滤波器冲击响应的截取,各种常用窗函数,④长序列信号的滤波,⑤求系统的传递函数,多次平均法,⑥LFM 信号的脉冲压缩,旁瓣的抑制,⑦窄带高频信号的滤波。     

MATLAB环境下FIR数字滤波器的窗函数法设计

介绍了两种窗函数,以及MATLAB信号处理工具箱中的滤波器设计工具FDATool在滤波器设计中的应用,举例介绍了设计步骤,并且提供了设计的MATLAB主要程序。     

基于免疫算法和窗函数的FIR滤波器设计

本文利用一系列离散于0-1之间的权值作为窗函数来设计FIR滤波器,根据预期的滤波特性设计要求,建立了窗函数的优化模型,并利用免疫算法求解其优化解。所得的窗使对应滤波器较好的满足了频率特性指标。仿真实验结果表明了本方法的有效性。     

基于独立成分分析的强背景噪声去噪方法

由于许多传统的去噪方法在强背景噪声情况下提取声音信号的能力变弱甚至失效，提出应用独立成分分析(ICA)方法对声音信号进行特征提取，并证明了这种ICA变换能增强语音和音乐信号的超高斯性．在此基础上，应用ICA基函数作为滤波器，通过阈值化的去噪方法对含有强高斯背景噪声的声音信号进行去噪仿真实验．结果表明，本方法明显优于传统的均值滤波和小波去噪方法，为强背景噪声下弱信号的检测提供了新的途径．     

FIR数字滤波器设计中各种窗函数的比较

用MATLAB分析实例来比较各种窗函数的差异，并通过比较结果分析在什么条件下，用哪种窗函数。常用的窗函数有多种，选择适当的窗函数，对所取样本进行不等权处理，以达到抑制频谱泄漏的效果，减少吉布斯（Gibbs）效应，文中对各种窗函数的性能进行了比较。窗函数法是FIR数字滤波器设计中最简单的方法，正确地选择窗函数可以提高所设计的数字滤波器的性能。     

基于包络解调滤波的滚动轴承复合故障诊断

针对在变转速工况下进行滚动轴承复合故障诊断时,由于故障间的相互作用使得多种故障特征混叠在一起,彼此干扰,造成误判﹑漏判等问题,以及时域滤波过程中共振频带参数难以获得这一问题,提出基于包络解调滤波的滚动轴承复合故障诊断方法。首先,使用多项式函数拟合轴承转速,并根据轴承各部分的故障特征频率系数和转速信息计算瞬时故障特征频率(IFCF)趋势线;其次,根据各部分IFCF趋势线的拟合函数,构造解调算法的相位函数,对原始信号经过Hilbert变换得到的包络信号解调;最后,以各部分IFCF拟合函数的初始值为中心频率构造窄带巴特沃斯带通滤波器,对解调信号进行滤波处理,并对滤波后的信号进行快速傅里叶变换(FFT)得到包络解调滤波信号的频谱。研究结果表明:该算法使轴承IFCF的能量集中在初始值的位置,使用巴特沃斯带通滤波器便可以在包络信号中提取解调后的故障信息。该方法既克服了转速变化引起的"频率模糊"现象,又避免了时域滤波中共振频带难以确定的问题。仿真算例和应用实例证明了该算法的有效性。     

用于Σ-Δ数模转换器的重构滤波器的设计

基于重构滤波器在Σ-Δ数模转换器(Σ-ΔDAC)中的作用,选用有限冲击响应滤波器来满足重构滤波功能,并采用Kasier窗函数法设计滤波器系数.提出了一种用电阻抽头网络与电流源组合从而实现滤波器系数的方法.Matlab仿真结果表明,该电路性能满足设计要求.     

图像的多图加权求和去噪

本文提出了一种基于同一图像的多图加权求和的去噪方式。由于均值滤波器和中值滤波器对不同噪声的抑制作用,单独采用哪种滤波器都不能达到很好的去噪效果。因此,本文将图像分别进行均值滤波和中值滤波,将得到的两幅图像与原信号进行加权求和,原图像的信息对滤波后的图像起到一定的补偿效果     

过程控制中的在线滤波问题

本文给出了一种确定加权滤波的权序列的程序。首先对噪声污染的量测序列用快速傅氏变换(FFT)方法作频谱分析,确定有用信号的截止频率,然后用哈明时窗函数确定滤波因子,即加权滤波的权序列。用该程序可以设计出与加权平均形式相同的在线数字滤波器,所加的权是根据噪声的性质设计的归一化的滤波因子。     

基于MATLAB的巴特沃思数字滤波器设计

介绍了巴特沃思（Butterworth）滤波器的应用、本质、特点、类型和设计实现步骤,通过对MATLAB信号处理工具箱中滤波器实现函数代码分析,提出了较标准双线性变换法步骤更简便的数字巴特沃思滤波器设计方法,并通过编程仿真实现数据滤波。