基于频率采样法FIR数字滤波器的设计

在研究FIR数字滤波器的基础上,介绍了应用MATLAB软件设计有限长冲激响应（FIR）数字滤波器的流程,并以低通数字滤波器为例实现仿真过程。仿真结果表明：频率采样技术可以直接从频域处理,且效果也很好,对于频率响应只有少数几个非零值采样的窄带选频滤波器特别有效。     

线性相位频率取样FIR滤波器量化误差的分析

主要分析了线性相位频率采样FIR滤波器中的量化噪声,并给出计算公式。     

一种24位Delta-Sigma A/D数字抽取滤波器设计

为了可以对天文望远镜环境温度实现更好的监控,本文设计了一种针对天文望远镜温度监控的24位高精度Delta-Sigma(简称D-S)A/D数字抽取滤波器,主要工作包括D-S A/D数字抽取滤波器Matlab建模与仿真、Verilog代码编写和使用SMIC18工艺的数字后端设计.其中有限冲击响应(FIR)抽取滤波器共3级:第1级为级联积分梳状(CIC)滤波器,抽取因子为32;第2级为级联积分梳状补偿滤波器,抽取因子为16;第3级为半带(HB)滤波器,抽取因子为2.最后设计的滤波器的输入信号为4位,采样频率4.096 MHz,输出信号24位,采样频率4kHz,输出信噪比154dB.得到的输出波形满足设计要求.     

基于滤波器的有源阻尼控制的LCL型光伏并网逆变器

依据LCL型光伏并网逆变器离散域数学模型,从采样频率与LCL滤波器谐振频率之间的关系入手,讨论了小于、等于以及大于临界采样频率的不同频段内系统的稳定性.深入分析在不同的采样频率下,LCL型并网逆变系统产生不稳定的因素,并指出改造系统特性的方法.引入2种不同的数字滤波器分别与比例谐振(PR)控制器构成复合控制器,分别从系统幅值和相位两方面改造系统特性,使整个并网系统在不同的采样频率下保持稳定.仿真与实验结果验证了本文分析结论的正确性.     

双线性变换法在IIR滤波器设计中的应用

数字滤波器的设计是数字信号处理课程的重要教学内容,而双线性变换法是间接设计IIR数字滤波器的重要方法.本文介绍了双线性变换法的设计原理,并以巴特沃斯数字低通滤波器为例,归纳了双线性变换法的设计步骤,对设计过程中较难理解的过渡滤波器和频率预畸变进行了分析,对变换常数和采样周期的取值问题进行了讨论,并以实例给出了MATLAB实现的程序.     

单状态变量和两级Kalman滤波器时间尺度算法

本文首先提出一种单状态变量Kalman滤波器时间尺度算法;推导了算法的权重和预测值的解析表达式;在该解析表达式的基础上,引入虚拟Kalman采样间隔;理论分析和仿真实验都证明:通过选取不同的虚拟Kalman采样间隔,可以使时间尺度在任何指定的平滑时间的频率稳定度达到最优.在此基础上,提出了一种两级Kalman滤波器时间尺度算法;详细描述了算法原理;算法生成的时间尺度只含有频率随机游走噪声(RWFM),不含有频率白噪声(WFM);算法相当于按照RWFM的强度进行加权;生成的时间尺度的中短期频率稳定度更高.     

机抖激光陀螺的伪圆锥运动研究

对于机抖激光陀螺捷联惯导系统,激光陀螺的机械抖动偏频引入伪圆锥运动.本文推导了伪圆锥运动情况下等效旋转矢量的误差表达式.分析了伪圆锥误差的起因、影响因素.研究了圆锥补偿算法在伪圆锥运动中的适用性.从最小化姿态计算误差的角度,提出了机械抖动频率的设计准则,并设计数字滤波器去除抖动信号噪声.分析结果表明:合理设置抖动频率,再结合数字滤波器可以有效提高的姿态计算精度.     

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.     

FIR 数字滤波器与频率采样

本文在频率采样理论的基础上提出了用矩降设计 FIR 数学滤波器的原理和方法。讨论了数字滤波器过渡带确定的规律和有关参数与滤波器质量指标之间的关系,推导出了闭合表达式,实现计算机分析的工程过程。     

一种FIR滤波参数可调的电压采集模块设计

为了有效滤除电压采集信号中的高频噪声,提出了一种有限长单位冲激响应(FIR)滤波参数可调的电压采集模块设计方案。基于高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件平台,采用FIR数字滤波器滤除采集信号中的高频噪声。ARM根据采样频率、截止频率等滤波参数自动生成滤波器系数。FPGA采用改进后的直接型滤波器,根据滤波参数调整滤波器结构,完成滤波系数与采集数据的运算。ARM与FPGA协同工作实现参数可调的FIR滤波器。实验结果表明:本文电压采集模块电压具有较高的采集精度,采集相对误差绝对值最大为0.22%。本模块能够根据设置的滤波参数,自动完成FIR滤波系数计算和滤波器结构调整,在信号采集的同时完成数据滤波,有效滤除信号中的高频噪声。