零相位数字滤波器

针对通常情况下滤波器引起的相移问题,概述零相位滤波的重要意义。提出了将输出信号序列反转后通过滤波器,然后将所得结果逆转后再次通过滤波器的ＲＲＦ滤波方法。还提出通过时间反转法直接构造零相位数字滤波器方法。通过仿直实验对零相位数字滤波方法给予验证。指出零相位数字滤波器的设计方法。使数字信号处理中滤波器引起的相位失真问题得到很好的解决。     

心电信号波形保持的分数阶零相位滤波

针对经典滤波方法难以兼顾保真与去噪,易产生相位失真等问题,设计了一种基于分数阶Liouville和Weyl积分算子的并联型分数阶零相位滤波器.基于分数阶微积分的幅频特性与相频特性均受控于分数阶次的特点以及反向滤波的反向相频特性,将零相移滤波思想植入分数阶滤波器设计,提出适用于心电信号去噪的分数阶零相位滤波算法.基于MIT-BIH心律失常数据库的心电信号,分别从定性和定量两方面进行MATLAB仿真实验.仿真结果表明,分数阶零相位滤波器在滤除心电信号噪声的同时,能较好地保留原始信号的主要特征波形,有效避免相位失真,具有保真性能好、抗噪能力强、计算复杂度低的优点.验证了所提算法的有效性.     

DCT域全相位FIR滤波器的设计与实现

离散余弦变换(DCT)具有优于傅里叶变换、哈尔变换等正交变换的高度解相关性,为了充分发挥DCT在信号滤波中的应用,提出基于DCT的严格零相位的一维全重叠频域滤波器(AOFD)的概念并给出与其对应的FIR滤波器结构．理论证明了滤波器零相位、对变换域抽样序列具有可加性和可形成严格互补子带的多分辨率分析等重要性质．实验中,通过对图像的多分辨率分析表明,AOFD可实现无波形失真的滤波效果。     

多通道测力仪动态信号反向滤波补偿方法

为了消除动态测力仪的结构动态特性对测试结果的干扰,采用反向滤波的方法对动态力测试信号进行修正。根据最小相位系统理论设计反向数字滤波器,由单输入单输出反向数字滤波器的设计原理,提出了多输入多输出反向数字滤波器的设计方法。根据测力系统激励力与测试值之间的频响函数矩阵,建立测力系统传递函数模型,并进行最小相位转化,将最小相位动态力传递函数模型反转,得到反向滤波器。实验结果表明:经过反向滤波处理的动态力测试值与实际动态力具有相同的幅值;运用零相位滤波方法,消除了测试信号与实际动态力之间的相位差;测试结果与动态力实际输入幅值误差小于6%。     

长二相编码信号旁瓣抑制滤波器的设计

为了解决长二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优的问题,讨论了基于凸优化的旁瓣抑制滤波器设计方法.从时域波形入手分析了二相编码信号的失配滤波,结合工程设计和凸优化的性质,以失配滤波损失和峰值旁瓣电平为约束条件,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为凸优化问题,利用CVX工具设计了长二相编码信号的旁瓣抑制失配滤波器,并进行了仿真分析.仿真结果表明,基于凸优化的设计方法可以有效解决长二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能.     

高动态测量系统中的自适应信号成形滤波器设计

针对航天测控和卫星导航领域中高动态信号测量的基带信号成形问题,提出一种改进的信号重采样滤波算法.该算法利用截短升余弦内插滤波器设计实现数字扩频信号的连续序列恢复,通过构建频谱自适应的分段抛物线内插函数滤波器实现基带信号的动态重采样处理,并采用Farrow结构降低成形滤波算法的运算量.仿真验证和实验测试结果表明,采用该算法设计的成形滤波器能够较好地适应动态多普勒频移,将基带伪码相位抖动导致的测量误差从亚米级降低至毫米级,有效抑制信号带外功率,为改善导弹航天试验靶场高动态信号的测量精度和稳定性提供了一种有效途径.     

无源和有源滤波器串联构成的并联型综合电力滤波系统

设计了一种新的综合电力滤波系统,它由无源滤波器和小容量有源滤波器串联构成,与被补偿的谐波负载并联连接,控制有源滤波器输出,使滤波器串联支路对各次谐波的阻抗都为零,大大提高了无源滤波器的滤波效果.介绍了综合电力滤波系统的主电路和控制电路,分析了滤波原理及控制方法.建立了一套实验系统,对整流负载产生的谐波用综合滤波装置进行消除谐波实验.通过对有源滤波器投入前后电网电流波形的比较,可以证明,所提出的综合电力滤波系统的滤波原理及控制方法是正确的,对负载产生的各次谐波具有良好的滤波效果.     

模糊滤波技术在转速信息处理中的应用

信息处理技术是实现车辆起步的关键．对于转速脉冲信号,因包含高速过零脉冲信息,故其滤波技术十分困难．为此,引入人工智能推理方法,利用模糊逻辑技术和专家经验分别为车辆发动机和变速箱中间轴转速信号设计了模糊自适应滤波器,并在ＡＭＴ（电控机械式自动变速车辆）上进行了试验．对于高频转速信号,由于干扰脉冲频率与有用信号的频率接近,采用常规滤波技术,滤波后的信号严重失真,采用本文设计的模糊自适应滤波器,其滤波效果很好．     

带有遗忘因子的滤波器型迭代学习直线伺服系统

针对永磁直线同步电机伺服系统,提出开闭环迭代学习控制器,实现期望直线位置的跟踪控制.分析了永磁直线同步电机的2-D模型及迭代学习直线伺服系统的收敛性.通过减小系统输入误差协方差矩阵迹的方式得到优化的遗忘因子,来修正控制输入的迭代学习律,同时采用零相位FIR数字滤波器对前馈学习控制器中的误差信号进行滤波处理.实验结果表明,带有遗忘因子的滤波器型迭代学习控制器能够保证直线伺服系统在不断的迭代学习中提高性能,有效抑制端部推力波动,系统具有很好的学习收敛速度、动态响应及控制精度.     

用McClellan变换设计等纹波菱形滤波器组

由于二维菱形滤波器组能够结合人的视觉特性分解信号，因而在子带编码中日益受到人们的重视，有关二维菱形滤波器组的设计和利用菱形滤波器组处理视频信号的报道也逐渐增多．利用切比雪夫优化法设计的零相位菱形滤波器组不仅具有较小的重建误差，而且滤波器本身的性能也可以得到控制．由于该方法利用一维切比雪夫优化和ＭｃＣｌｅｌｌａｎ变换，再加上所设计的滤波器为正交镜像的，因而设计简单。通过实验证明，利用该方法设计的滤波器的性能较为理想。     

加窗全相位DFT数字滤波器

基于全相位离散傅里叶变换(DFT)数字滤波器的直接频域实现网络结构，对输入或输出数据加窗，导出了一种新型的加窗全相位DFT数字滤波器．其频率特性比不加窗的又有较大提高，幅频响应等于或逼近频率采样值，通带纹波极小，阻带衰减极大，过渡带陡峭，零相位，滤波性能和实现的简捷性超过其他传统方法．它除了可以采用通常的卷积结构外，也可采用直接频域网络实现，此文给出了它的直接频域网络组成及其简化算法，这种网络具有实时自设计功能，可构成时变系统，用于滤波器传递函数实时可变的场合，便于集成为频响和长度均可编程的通用零相位数字滤波器，它是数字滤波器的一种新的设计理念和实现结构。     

基于量化的小波域数字音频水印算法

提出了一种基于量化的小波域数字音频水印算法，该算法首先将视觉可辨的二值水印图像降维成一维水印序列，再将水印序列伪随机排序并与m序列作扩频调制，最后对数字音频信号作分段离散小波变换，调制信号通过量化处理过程嵌入到离散小波变换后的系数中，提取水印信号无需使用原始数字音频信号，仿真实验表明水印是不可察觉的，经过mp3有损压缩，低通滤波，重采样等操作后仍具有很强的稳健性。     

计算机控制中数字滤波器的工程设计方法

本文结合一个工业控制对象,提出了一种设计数字滤波器的工程方法。首先利用FFT方法对有用信号与噪声进行频率与幅值的定量分析,根据分析结果利用成熟的模拟网络理论设计相应模拟滤波器的传递函数,然后从模拟滤波器映射(变换)成数字滤波器。最后利用软件对所设计的数字滤波器进行检验。同时本文还给出了一个计算机辅助设计Butterwor-th低通数字滤波器的程序。     

一种新的基于改进实时双通滤波器的信号数字积分方案

信号积分是重要的测试测量技术手段,本文综合论述了信号数字积分问题的提出、数字积分中面临的问题及解决方法。着重研究了信号数字积分技术的核心问题,即低频噪声造成的积分器不稳定问题。本文首先将一种改进的实时双通滤波算法应用于低频干扰消除,以解决积分器不稳定问题。其次,本文研究对比了目前多种数字积分算法的优缺点及性能,选择了目前最优的数字积分算法。将选择出的积分算法与实时双通滤波结合,保证了积分后信号幅值、相位精确不失真,并且保证了数字积分的实时性;从而为数字积分在测试测量及其它相关应用领域的推广应用奠定了基础。仿真研究表明,本文的方案具有较好的精度。     

一种DMB-TH系统的频偏粗估计算法

针对我国新一代的数字电视地面广播传输系统DTMB中频偏估计计算量大、估计速度慢的难题,提出一种改进的频偏粗估计算法.先进行帧头位置粗估计,然后采用引入了频率偏差的本地零相位PN序列与接收序列进行滑动相关的扫频方法进行频偏粗估计.理论分析和仿真结果表明,在高斯和多径信道下此算法都能较快速地进行频偏粗估计.     

窄带干扰抑制技术在直接序列扩频通信系统中的应用

直接序列扩频通信系统的扩频增益受限,强功率的窄带干扰对其性能影响较大,为了提高系统的通信效果,需要采取信号处理技术来抑制干扰.笔者对可调谐数字外差滤波器进行了改进,提出了应用于直接序列扩频通信系统中的可调谐数字外差自适应陷波窄带干扰抑制技术,它是一种新的滤波器结构,能够自适应精确跟踪干扰频率,并能控制陷波的带宽及深度,具有较高的灵活性和实用性.通过仿真实验,该滤波器克服了其它处理方法的一些不足,具有滤波系数简单,稳定性好,适应性强,对系统性能影响较小,能跟踪快变的干扰等优点.     

安瓿瓶内杂质检测的信号处理方法

采用光阻法对安瓿瓶内纤毛杂质信号检测进行了实验研究,分析了纤毛杂质的信号特征.对比了Butterworth数字滤波、均值滤波、理想低通滤波和小波变换4种不同滤波方法的滤波效果,滤波后的信噪比分别为13.98、10.80、9.18和14.89 dB,实验表明,小波变换滤波是最佳选择.此外,提出了微分和分段求方差的方法以提高检测结果的可信性.     

基于LabVIEW的无创脉搏血氧检测系统设计

设计了一种无创光电容积脉搏波检测系统,它借助LabVIEW图形化虚拟仪器开发平台,利用LabVIEW产生时序信号,调制夹指传感嚣拾取的光电容积脉搏波.通过前置放大滤波及信号调理电路,然后采集脉搏波.经过基于LabVIEW的数字锁相技术,最终解调获得光电容积脉搏波信号.实验结果表明,该系统可以实现无创脉搏波实时检测、脉搏波形回放、储存和分析等功能.     

一种基于CIC和FIR的低功耗数字滤波器设计

针对地震信号采集系统中的滤波器设计问题,提出一种基于CIC滤波器和FIR滤波器的低功耗数字滤波解决方案.系统由四级前端CIC滤波器、三级前端FIR滤波器和一级离线均衡FIR滤波器构成,以满足地震信号采集系统和地质勘探的需求.对各级滤波器和整个系统的幅频特性和相频特性进行了研究,并通过仿真完成性能验证,结果显示此低功耗数字滤波系统的性能完全能够满足实际需求;将此低功耗数字滤波系统与当前业界的片上数字滤波解决方案进行对比,证明了此低功耗数字滤波系统能够大幅减少总运算量和前端功耗运算量.     

零相位滤波器在波潮数据处理中的应用

在波浪、潮位数据处理中采用零相位数字滤波算法,有效地解决了传统差分滤波器在波潮数据处理时存在的相位延迟和相位失真问题。通过Maflab仿真对滤波器的滤波效果进行了比较,验证了该算法在波潮数据处理中的有效性。