用FPGA实现FIR数字滤波器的新方法

在介绍用FPGA设计FIR数字滤波器常用的正则有符号数字量（CSD）编码技术和分布式算法（DA）的基础上,提出了一种改进的实现方法.该方法根据滤波器系数的特点将滤波器分为两个部分,一部分采用CSD编码技术设计,一部分采用DA算法设计.通过Quartus2软件仿真,在Cyclone EPEC6Q240C8芯片上实现了多个FIR数字滤波器.实验结果表明：改进的实现方法在一般情况下更加节约芯片面积,且实现的FIR数字滤波器完全达到了性能要求.     

基于CSD量化编码的FIR滤波器优化设计

目的 针对ADC设计中滤波器功耗过大,遗传算法收敛速度慢,以及遗传算法操作可能破坏CSD编码要求等问题,对FIR滤波器设计进行优化研究.方法 采用CSD(canonic signed digit)编码控制加法器数量,通过改进遗传算法交叉、变异等操作提升算法收敛速度,对FIR滤波器进行有限精度优化设计.结果 优化算法可在降低功耗的同时,可有效减小通带波纹.加快寻优速度.算法应用于级联滤波器设计,可使其通带纹波大部分抵消.结论 给出基于CSD编码的FIR滤波器优化设计方法,以及遗传算法收敛速度慢,交叉、变异破坏算法编码要求的简明处理方法.仿真结果表明优化算法是有效的.     

一种基于FPGA的高效FIR滤波器的设计与实现

该文在介绍有限冲激响应(FIR)数字滤波器理论及常见实现方法的基础上,提出了一种基于FPGA的高效实现方案.该方案采用对称结构、加法和移位代替乘法运算、优化的CSD编码、流水线和级联技术等方面对传统的设计方法进行了改进,并借助FPGA滤波器芯片和Quartus Ⅱ软件、Matlab软件对该方案进行了仿真验证.仿真实验结果表明:此种FIR滤波器的实现方法运算速度快、实时性好、节省硬件资源,其性能优于传统的FIR滤波器设计方法.     

基于支持向量机的物流服务顾客满意度评价模型

提出了一种新的基于支持向量机(SVM)的物流服务顾客满意度(CSD)评价方法.归纳了物流服务CSD指标体系的设计原则,给出了具体的评价指标体系并采用模糊隶属函数和二元对比排序法对其进行量化.将量化后的指标因素集作为SVM的训练集,采用一对一的分类策略建立了CSD的评价模型.最后通过仿真实验指出了基于SVM的CSD评价方法比以往的模糊综合评价法和神经网络评价法测试正确率高,实用性强.     

数字信道化器中高阶精确重构滤波器组设计方法与量化分析

数字信道化技术广泛应用于新一代卫星通信系统的星上处理平台中,而精确重构滤波器组的设计是其中的关键技术。针对现有滤波器设计方法通道数较低,难以满足高分辨率数字信道化器需求的问题,提出了一种基于频率取样法和最小均方误差逼近的高阶精确重构原型滤波器的设计方法。该方法首先利用频率取样法求解一个近似精确重构原型滤波器;然后在最小均方误差准则下,用一个由两通道无损网格建模的滤波器对该近似精确重构原型滤波器进行最优拟合。数值实验表明,与Parks-Mc Clellan(PM)算法相比,该方法能设计得到更高通道数的滤波器组;并且原理简单,设计复杂度很低。滤波器性能的量化分析结果表明,综合考虑多相分量长度与量化位宽的设计思想,能够平衡实现复杂度与性能指标,对于实际系统具有重要的参考价值。     

基于DSP的视频信号数字滤波器设计

介绍了一种新颖的基于DSP的视频信号采集和处理的调速系统．系统采用了TI公司TMS320VC5402作为控制芯片，通过CCD摄像头进行图像捕捉，并经过视频A／D转换器进行数字量化、DSP进行运算处理，最后由经主电路驱动电机控制器，实现自动调速的功能．在设计过程中，详细地对视频信号的有限长单位冲激响应数字滤波器进行设计．最后，通过仿真以及实验证明了该种控制方法的有效性及实用性。     

CSD编码中共享子表达式统计特性的研究

针对线性DSP变换的无乘法器实现提出主要基于移位相加、CSD编码和共享子表达式的思想,高效的数字表示系统能够降低乘法模块的复杂度。根据CSD表示法和共享子表达式的概念,研究了10位CSD编码的统计规律,得出了5项共享子表达式消除法。通过有限冲击响应滤波器(FIR)的设计与实现验证了此方法比一般的方法能减少加法器个数的结论。     

FIR滤波器设计的半无穷维二次优化方法

Parks-McClellan方法是FR滤波器设计中常用的设计方法。这种方法基于最小最大误差判据，使得设计的滤波器响应与期望滤波器响应之间的最大误差最小化，但是忽略了误差能量。该文基于半无穷维二次优化（SDO）技术给出一个设计FIR数字滤波器的新方法。该方法把FIR滤波器设计问题转化为SIQO模型．在峰值误差满足给定指标的条件下，使得设计滤波器与理想滤波器之问的误差能量最小化。与ParksMcCellan方法相比，该文方法在牺牲较少的最大阻带增益的情况下极大地降低了阻带误差能量。设计实例证实了该方法的有效性。     

全数字接收机中最佳匹配滤波器的设计

在全数字接睡机中，匹配滤波是消除信道噪声信噪比的一种重要方法。作者改进了一种利用迭代法设计非对称ＦＩＲ匹配滤波器的方法，使其输出为具有线性相位特性的对称ＦＩＲ滤波器，实验证明该滤波器优于传统的升余弦型滤波器。     

用改进的窗函数设计FIR数字滤波器

窗函数设计FIR数字滤波器已多年,近年来,用优化技术设计数字滤波器十分流行,论文提出了一种新方法对窗函数进行改进,这种窗函数不同于以往的Hann窗、Hamming窗、Blackman窗,它先将余弦序列线性组合为窗函数,然后根据FIR数字滤波器的特性对数字滤波器的幅度条件进行线性规划。并且给出了改进窗函数的算法。最后,用该方法设计出了FIR数字滤波器的仿真实例,并与用Hamming窗、Blackman窗方法设计的FIR滤波器进行对比,仿真结果表明用该方法设计的滤波器满足设计规格。     

LSF标量格型混合量化

为了降低线谱频率(LSF)参数矢量量化器的搜索复杂度和码字存储单元,利用格型矢量量化的优点,设计了一种适合LSF参数量化的标量格型混合量化器。该量化器对LSF参数的预测残差矢量的第一、二个参数进行标量量化,余下的参数则利用格型矢量量化,从而降低了搜索复杂度和码字存储单元,与G.729协议所使用的LSF量化技术相比,有一定的改进。     

基于PSoC的触摸感应控制器设计与实现

针对机械式控制器设计与应用的局限性,采用PSoC（片上系统）作为处理器,开发了一种新型的触摸感应控制器。该系统应用CSD原理,以及独特的设计方法改善了触摸感应控制器设计的灵活性和开发周期,利用I2C-USB Bridge实时调试提高了感应控制器设计的可靠性。调试结果表明,该控制器运行稳定可靠,具有一定的实用性和推广价值。     

噪声信道下最佳矢量量化器的人工神经网络实现方案

噪声信道影响下的矢量量化器设计,实际上是一个信源、信道联合编码(joint soruce/channel encoding)问题。本文提出了一种利用人工神经网络ANN(Artificial Neural Network)技术解决联合编码的组合优化问题的方案,该方案较好地解决了有噪声信道条件下的最佳矢量量化器的设计问题。由于将信道传输特性直接引入到神经网络的构造中,因此,对网络进行训练后,最终得到对噪声信道影响具有一定程度的抑制作用的矢量量化器。我们针对BSC信道对所提方案进行了分析和模拟,结果表明,在量化网络设计中,考虑噪声信道影响的因素,可使训练得到的量化网络的量化特性对噪声信道的影响表现出明显的韧性。     

非定常气动力状态空间模型及其在气动伺服弹性建模中的应用

研究了一种基于CFD／CSD耦合计算的气动伺服弹性系统建模的一般方法。该方法将气动伺服弹性系统看作气动、结构、控制三个相互耦合的环节，分别建立各个环节状态方程再组装成完整的气动伺服弹性系统模型。着重讨论了非定常气动力状态空间模型建立的系统辨识方法，并对非定常气动力脉冲响应计算进行了深入的探讨。通过将CFD／CSD耦合直接计算与状态方程计算的结果进行对比，表明该方法得到的模型精度好、效率高、易于使用、可扩展性好。     

基于MSD编码的FIR滤波器优化方法

提出一种将MSD编码与CSE(共同子表达式消去法)结合起来用以优化FIR滤波器的方法。首先介绍了MSD编码概念,给出生成MSD编码的通用方法,最后给出改进的CSE算法。相较于目前大多将CSD编码与CSE相结合的研究方法,笔者提出的方法可提供更多"共同子表达式",可减少更多的加法器数目。通过实例比较,笔者提出的优化方法可节省更多的硬件资源。     

具有JPEG视觉量化特性的小波变换图象压缩方法的研究

采用一种等范数滤波的方法，从ＪＰＥＧ量化阵获得一组小波变换域视觉加权系数，并结合基于尺度相关性的Ｚｅｒｏ树熵编码技术，实现了一种小波图象压缩算法，同ＪＰＥＧ压缩算法的比较表明，这种方法在信噪比和主观质量上都有明显的改善．     

Design of nonuniform cosine-modulated filter-banks with the perfect-reconstruction property and arbitrary filter lengths

In this paper, a method is proposed to construct recombination nonuniform cosine-modulated filter banks (CMFBs) with a perfect-reconstruction property and with arbitrary filter lengths. In this filter bank (FB) structure, certain channels of an original M-channel uniform FB are merged by a set of transmultiplexers (TMUXs), yielding nonuniform outputs, and the length restrictions on the original CMFB and the recombination TMUXs are avoided, allowing them to have arbitrary filter lengths. By imposing certain improved matching conditions on the prototype filters, nonuniform FBs with arbitrary filter lengths and with good properties can be obtained. As a result, the flexibility of selecting modulation types and filter lengths is greatly increased in the design of recombination nonuniform CMFBs. Another benefit due to the flexibility is that the system delay can be reduced.     

Design of nonuniform cosine-modulated filter-banks with the perfect-reconstruction property and arbitrary filter lengths

In this paper, a method is proposed to construct recombination nonuniform cosine-modulated filter banks (CMFBs) with a perfect-reconstruction property and with arbitrary filter lengths. In this filter bank (FB) structure, certain channels of an original M-channel uniform FB are merged by a set of transmultiplexers (TMUXs), yielding nonuniform outputs, and the length restrictions on the original CMFB and the recombination TMUXs are avoided, allowing them to have arbitrary filter lengths. By imposing certain improved matching conditions on the prototype filters, nonuniform FBs with arbitrary filter lengths and with good properties can be obtained. As a result, the flexibility of selecting modulation types and filter lengths is greatly increased in the design of recombination nonuniform CMFBs. Another benefit due to the flexibility is that the system delay can be reduced.     

多功能数字滤波器的设计与应用

数字滤波器设计是教学中的主要内容之一，同时也是教学中的一个难点。该文介绍了一种基于LabVIEW软件开发平台设计的集各种数字滤波器为一体的多功能数字滤波器，系统包含了各种数字滤波器的特点和功能。在数字滤波器设计的教学中，引入计算机辅助教学手段，运用LabVIEW软件进行数字滤波器设计及实现，可增强学生的感性认识，加深对数字滤波器设计基本原理的理解，有效地提高了教学效果。