全数字时钟恢复方案中内插滤波器的设计

介绍了全数字时钟恢复方案中采用Farrow结构高效实现内插滤波器的设计方法.提出一种计算Farrow结构内插滤波器系数的算法,使得接收机输出信号的均方误差始终最小.仿真结果表明,与传统的内插滤波器设计相比,应用本文算法的全数字同步方案提高了接收机输出均方差和输出信噪比的性能,并且降低了时钟恢复方案中内插滤波器的实现复杂度.     

基于一维PCA-EIR技术的二维SVD-FIR滤波器设计

为了减少2D有限冲击响应(FIR)滤波器的硬件执行复杂度,采用基于主成分分析(PCA)的1D外插脉冲响应(PCA-EIR)滤波器设计技术,合成了基于奇异值分解(SVD)的2D FIR(2DSVD-FIR)滤波器系统中的所有1D FIR子滤波器.在不影响2D FIR滤波器频率响应指标的前提下,如果1D EIR技术所合成的1D FIR子滤波器的硬件执行复杂度低于原型1D FIR子滤波器的硬件执行复杂度,则前者可替代后者;反之,原型1D FIR子滤波器保持不变.仿真结果表明,在不影响2D FIR滤波器频率响应性能的前提下,与传统的2D SVD-FIR滤波器设计相比,采用1DPCA-EIR技术设计2D冲击响应矩阵SVD-FIR滤波器和2D频率响应矩阵SVD-FIR滤波器,可使其硬件执行分别减少8.85%和7.37%的乘法器,而加法器则分别减少13.15%和13.19%.由此可知,1D PCA-EIR技术可用于合成任意1D FIR滤波器.     

FBMC-OQAM中原型滤波器的快速设计

针对传统基于滤波器组的多载波-偏移正交调制(FBMC-OQAM)系统设计自由度不高和整体性能不佳的问题,提出一种原型滤波器的快速设计算法.假定FBMC-OQAM系统同一子载波的发送端和接收端采用不同的原型滤波器.将两个原型滤波器的设计问题归结为一个无约束优化问题,其中目标函数为符号间干扰、载波间干扰和原型滤波器阻带能量的加权和.利用目标函数的梯度向量,通过双迭代机制求解原型滤波器.在每次迭代更新中,运用矩阵求逆的等效条件和托普利兹矩阵求逆的快速算法,极大地降低了计算复杂度.理论分析和仿真实验表明:新算法不仅具有低计算复杂度的优点,且设计所得的系统具备更好的整体性能,即原型滤波器阻带衰减更高、系统均方误差更低.     

软件无线电中新型高效数字滤波器的设计

传统CIC滤波器用作抽取和内插抗混叠滤波器时其通带偏差和混叠镜像衰减通常不能满足软件无线电系统的要求，为此提出了一种用内插二阶多项式级联锐化CIC滤波器的改进方法，它能同时使通带和阻带的性能得以提高．数值仿真结果表明，所提出的这种新型抽插抗混叠CIC滤波器能够有效补偿通带的偏差，同时又能增加旁瓣部分的衰减，更适合应用于对宽带信号处理的软件无线电数字上下变频器中．     

基于FPGA的新型抗混叠CIC抽取滤波器的设计与实现

针对传统的积分梳状滤波器在用作抽取抗混叠滤波器时,通带偏差和混叠镜像衰减难以满足软件无线电系统需要的问题,设计采用内插二阶多项式级联锐化CIC滤波器的改进方法,扩展了其通带带宽的同时提高了阻带衰减,并应用SOPC设计软件dspbuilder在一片FPGA芯片上予以实现,简化了设计流程,降低了成本和开发周期.     

基于DFT-FB改进的F-OFDM方案

通过对滤波OFDM(filtered-OFDM,F-OFDM)的研究,针对F-OFDM使用较长的子带滤波器降低带外泄漏(out-of-band emission,OOBE)而导致系统实现复杂度较高的问题,基于滤波器组(filter bank)的多相网络(poly phase network,PPN)实现降低复杂度和对每一个子载波进行独立的滤波降低OOBE的思想,提出了使用子载波滤波的滤波器组技术对F-OFDM的改进方案,实现对每个子载波的滤波处理.给出了改进方案的系统结构图并分析了系统原理,通过对改进方案系统的分析及带宽效率和系统实现复杂度的推理计算,得到改进方案可以达到与F-OFDM相同的带宽效率,且在相同的功率谱密度时,改进方案的实现复杂度比F-OFDM系统的低.仿真结果表明,相较于F-OFDM,改进方案不仅可以优化系统处理业务的灵活性,而且在AWGN(additive white Gaussian noise)信道和衰落信道下,在传输性能和抗信道衰落能力方面,也优于F-OFDM系统.     

改进的FIR滤波器结构及性能分析

针对数字滤波器在实际应用中的有限字长效应问题,改善有限冲激响应(FIR)滤波器的舍入噪声性能,基于滤波器结构提出一种改进的FIR滤波器结构.给出改进结构的状态空间实现,分析结构参数引入的舍入噪声,并在统计独立的高斯白噪声模型基础上推导出舍入噪声增益表达式.从复杂度、舍入噪声及幅频相频响应方面进行理论推导和仿真验证,性能分析结果表明:改进的结构以复杂度为代价得到舍入噪声增益减小,且在高通和带通滤波器中的舍入噪声性能明显优于其他结构;在不同字长约束下,改进结构的低通、高通及带通滤波器的幅频和相频响应接近理想频响特性.     

一种基于模糊推理的内插滤波器设计与实现

全数字接收机中已有的拉格朗日立方内插滤波器Farrow结构采用固定的实现系数,在对高效调制信号进行解调时误码率较高.在此基础上,经过大量实验,设计了一种基于模糊推理的内插滤波器,根据分数间隔μ的变化,自动控制滤波器的实现系数.仿真和实验结果表明,改进后的内插滤波器降低了误码率,得到了良好的效果.     

基于抽取滤波器多相分解的多速率采样模块设计

针对扩频系统中多速率采样的实现问题,提出了一种改进的多相滤波器结构. 通过简单的多相内插之后,进行分数倍抽取,可完成任意比重采样变换. 介绍了基于多相滤波器结构的重采样原理,给出了适宜硬件实现的架构. 仿真结果表明,该方法在极大降低系统运算量和开销的前提下,并不影响系统的性能.      

一种含镜频抑制作用的微带发卡滤波器的设计

镜频干扰在变频系统中影响很大,通常使用高品质的射频镜像抑制滤波器和中频的信道选择滤波器来处理高频信号.文章结合传统微带平行耦合滤波器的设计方法,使用ADS软件优化设计出一种具有镜频抑制作用的微带发卡式带通滤波器,同时还可以满足带内插损和带外抑制的设计要求.最后通过样品实测及调试,验证了与仿真模型的特性参数是近似一致的,对工程应用有一定的指导意义.     

滤波多音调制系统的滤波器优化设计

给出了滤波多音调制系统的原型滤波器优化设计方法. 该方法不仅可以最小化原型滤波器的阻带能量,还界定了符号干扰功率、过渡带能量,适用于严格采样和非严格采样滤波多音调制系统. 数值仿真结果表明该方法可以获得较好性能.     

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。     

正交频分复用系统中改进的FFT插值算法

提出了一种基于快速傅里叶变换的边缘扩展信道插值算法(EFFT),该算法对正交频分复用(OFDM)符号有效频带边缘的两端频点作镜像线性扩展,使增加的导频信息能改善有效频带边缘附近的信道估计性能.仿真结果表明,在低阶调制且信噪比(SNR)较低时,EFFT插值算法的性能与维纳滤波信道估计算法相当,且较传统快速傅里叶变换(FFT)插值算法的均方误差(MSE)提升1dB左右.在实现复杂度方面,EFFT算法与FFT算法相当,与维纳滤波算法相比运算量明显降低.EFFT算法不需要对现有技术标准进行改动,也不会降低系统的传输效率.     

基于非零导频子载波的移动WiMAX信道估计和插值研究

在M.1225车速120 km/h信道模型下, 根据移动WiMAX的移动性和前导码的结构特点,利用非零导频子载波进行信道估计。探讨了2种信道估计算法和3种插值技术,并对其中的Cubic插值技术进行改进以降低计算复杂度。经仿真发现利用LS算法和Cubic简化插值技术进行信道估计能很好地实现性能与复杂度的折中,在实际系统中可获得满意的BER性能。     

基于频率遮掩法的磨音信号处理

利用有限冲激响应(FIR)滤波器进行磨音信号处理时,滤波器的阶数过高,会引起滤波器实时性交差及硬件成本增高等问题,采用频率遮掩法(FRM)对磨音信号进行处理,仿真结果表明,与传统的FIR滤波器相比,应用频率遮掩法时,选择合适的内插值能有效降低FIR滤波器的阶数,进而提高磨音信号处理的实时性及降低硬件成本.     

A Low Complexity and High Efficient Method for Image Compression with Bayer CFAs

This paper presents a novel method of lossy image compression for digital colorful image sensors with Bayer color filter arrays (CFAs) based on an analysis of existing compression-first methods. An improved compression and decompression structure is described. The captured CFA raw data are firstly lowpass filtered in RGB space by a smooth filter followed by a down-sampling operation. Next, the data are transformed from RGB space to YCbCr space. Lastly, the filtered data in YCbCr space are compressed directly before full color interpolation to avoid redundancy. The presented method can provide a lower compression ratio and has lower complexity than both conventional interpolation-first image compression methods and other similar existing compression-first methods.     

FMT系统中的滤波器组设计

研究了新型多载波传输技术——滤波多音频(FMT)的滤波器组调制技术，通过滤波器的多相分解得到FMT系统的高效实现方法；对滤波器组中原型滤波器提出了主要性能指标和设计方法，分析了在无线信道中利用该设计方法设计出的原型滤波器应用于FMT仃系统的性能．     

CDKF方法在外辐射源单站无源目标跟踪中的应用

针对外辐射源单站无源目标跟踪精度问题,将一种基于Sterling内插公式的新的非线性滤波算法—中心差分卡尔曼滤波算法(central difference Kalman filter,CDKF)应用到系统中。仿真结果表明,与传统的扩展卡尔曼滤波算法(extended Kalman filter,EKF)相比,CDKF具有更高的定位精度,且不需要计算Jacobian矩阵,更易实现;而与无迹卡尔曼滤波算法(unscented Kalman filter,UKF)相比,CDKF只有一个待优化的比例参数,参数的选择更加方便,且定位精度更高,所需运算时间更少。     

跨阻型集成带阻滤波器设计

作为一种独特的滤波器形式,跨阻滤波器在集成电路中起着重要作用．基于LC原型电路,提出了一种跨阻型集成带阻滤波器的设计方法．首先用状态变量表示LC元件变量关系,然后将关系式表示成信号流图形式,用全差分放大器替换其中的积分部分,最后集成得到全差分有源跨阻带阻滤波器．为验证设计的可行性,给出了六阶Chebyshev跨阻集成带阻滤波器的设计过程及其Hspice计算机仿真结果．仿真结果表明,所设计的滤波器满足设计参数要求,滤波性能良好．     

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.