一种低资源数字抽取滤波器设计

设计并实现一个应用于音频Sigma-Delta模数转换器的低资源数字抽取滤波器。该滤波器采用多级多采样率结构, 整体带内纹波小于0.06 dB, 带宽为21.6 kHz, 最低工作频率为10 MHz。通过滤波器硬件架构的设计, 有效地缩小了抽取滤波器的电路面积和功耗。芯片测试结果表明, 对 64 倍过采样率、4 阶Sigma-Delta调制的 1 bit 脉冲密度调制信号输出码流进行处理, 得到音频信号的信噪比达到87.2 dB, 在SMIC 0.13 μm 工艺下, 数字部分的面积约为0.146 mm²。与同类型抽取滤波器相比, 面积减小58%, 功耗减少60%以上。     

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.     

软件无线电中的数字下变频技术研究

论述了数字下变频器的结构,探讨了采用查表方法实现数字控制振荡器,利用线性内插方法结合级联积分梳妆滤波器实现分数比抽取滤波,从而达到降低数字下变频器复杂性的目的,使得数字下变频处理可以在通用数字信号处理芯片中用软件实现.利用该算法提高了数字下变频器的处理速率,实现了数字载波控制和抽取滤波可编程.     

频响改善的低功耗CIC抽取滤波器

针对传统递归型CIC(cascaded-integrated comb filters)抽取滤波器功耗较大、频率响应特性不理想的缺陷,设计了一种改进的非递归型CIC抽取滤波器.利用降序素数分解和多相分解使CIC滤波器以多级多相的低功耗结构实现,通过适当增大级联因子提高抽取器的混叠抑制比,同时利用一个2阶的SIN型补偿滤...     

双正交矩阵值小波的设计

研究了矩阵值多分辨分析和双正交矩阵值小波。仿照传统的单小波存在性的证明方法,证明了双正交矩阵值尺度函数存在性的充要条件。给出了构造双正交矩阵值小波滤波器的公式,利用这个公式,双正交矩阵值小波可以像双正交单小波一样,小波所对应的高通滤波器可以通过尺度函数所对应的低通滤波器来表达,基于双正交二尺度矩阵滤波器的因式分解公式,提出了构造双正交矩阵值小波的两种设计,并给出实例来说明本文所提出的算法的可行性。     

两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计

提出了两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计算法，理论证明了无窗和双窗情况下全相位滤波的3个重要性质．并针对不同的滤波器长度N和频率向量的设置（传统对称或偶对称），设计出了4种全相位半带滤波器．再对半带滤波器进行谱分解，构造出了各分析和综合滤波器．理论和仿真实验表明，全相位PR滤波器组具有较高的重构精度，滤波器长度N为8时的重构误差比CDF9／7双正交小波滤波器组低3个数量级．     

基于Visual Basic6.0IIR数字滤波器设计

详细研究了在Visual Basic 6.0环境下如何设计IIR数字滤波器。即利用发展相当成熟的模拟滤波器的理论、设计方法和严格的设计公式来设计滤波器。先根据给定技术指标求出模拟滤波器的传输函数,再转换成数字滤波器的传输函数。以低通,带通、带阻、高通数字滤波器为例,用脉冲响应不变法和双线性变换法两种转换方法来实现巴特沃斯、切比雪夫滤波器。利用Visual Basic设计了IIR数字滤波器并进行仿真,可随时调整参数对比滤波器特性,快速得到仿真结果,直观方便,极大地减轻了工作量,提高了工作效率。     

二阶ΣΔ A/D 转换器抽取滤波器VLSI设计和实现

描述了一种针对高精度要求的二阶ΣΔ A/D转化器抽取滤波器设计和硬件实现的解决方案;提出了一种能够实现2倍抽取的通用无乘法器硬件实现结构,该结构能有效实施半带滤波器和其他高阶FIR的2倍抽取功能。整个滤波器采用无RAM/ROM技术,实现了低通带文波、窄过渡带、高阻带衰减和高抽取率的系统要求,以很低的硬件代价实现了一个16位精度的ΣΔ A/D转换器。     

基于FPGA的分数倍抽取滤波器的改进设计与应用

为了滤除医学超声成像系统中数据采集的噪声,提高图像的完整度,保证图像实时显示帧率及减少FPGA硬件资源的占用,在传统的FIR分数倍抽取滤波器的基础上,提出了一种改进结构。此结构仅利用一个乘法器,解决了传统结构中资源占用多,插值、抽取操作效率低等问题,提高了系统的工作效率和稳定性。通过Matlab、Vivado、Questasim仿真测试及系统成像对比,验证了此结构的可行性,与其他结构滤波器相比,减少了对Dsp、Bram等硬件资源的占用,以满足系统的实际需求。     

频变负阻模拟有源滤波器的设计

本文采用结构简单的单运放元件阻抗模拟器设计频变负阻模拟有源滤波器,引出“带耗2阶容抗”概念.用带耗2阶容抗实现有源滤波器时,损耗对滤波器特性影响严重.本文提出采用阻抗标定法引进一个设计参数,适当选择参数可降低损耗影响.通过实例说明频变负阻模拟有源滤波器的设计过程和实验结果.此方法也适用于其它滤波器的设计.     

Design of perfect reconstruction rational sampling filter banks

The design of rational sampling filter banks based on a recombination structure can be formulated as a problem with two objective functions to be optimized. A new hybrid optimization method for designing perfectreconstruction rational sampling filter banks is presented, which can be used to solve a class of problems with two objective functions. This method is of good convergence and mezzo calculation cost. Satisfactory results free of aliasing in analysis and synthesis filters can be obtained by the proposed method.     

基于CCCⅡ的n阶电流模式跳耦结构滤波器设计

 提出了一种基于CCCII的n阶电流模式跳耦结构滤波器系数匹配设计方法.通过定义一个从滤波器的输入到第j阶积分器输出的传输函数H_j(s)(I_o(j)/I_in),可以方便地求出全极点和含任意传输零点的跳耦结构滤波器的传输函数H(s),并与给定的传输函数H_d(s)的分子、分母系数进行匹配,从而求出滤波器的各个参数.该方法使滤波电路参数设计简单容易,并以四阶巴特沃斯低通跳耦结构滤波器为例进行了参数设计和PSPICE模拟.     

Method for signal decomposition and denoising based on nonuniform cosine-modulated filter banks

In this paper, a novel method for signal decomposition and denoising is proposed based on a nonuniform filter bank （NUFB）, which is derived from a uniform filter bank. With this method, the signal is firstly decomposed into M subbands using a uniform filter bank. Then according to their energy distribution, the corresponding consecutive filters are merged to compose the nonuniform filters. With the resulting NUFB, the signal can be readily matched and flexibly decomposed according to its power spectrum distribution. As another advantage, this method can be used to detect and remove the narrow-band noise from the corrupted signal. To verify the proposed method, a simulation of extracting the main information of an audio signal and removing its glitch is given.     

开关电容滤波器设计与仿真方法的研究

为解决开关电容滤波器不能直接应用传统的电路分析程序和仿真方法的设计问题,提出了将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,再对时不变网络进行分析的方法.建立了开关电容模拟电阻的z域模型,应用电阻替代方法,设计了二阶开关电容滤波器电路.将二阶开关电容滤波器级联,给出了8阶切比雪夫低通开关电容滤波器的设计与仿真实例,并给出了实现低Q值开关电容滤波器模型的SPICE程序.仿真结果显示,开关电容滤波器与有源低通滤波器的输出特性曲线相一致,满足切比雪夫低通滤波器的设计要求.该滤波器设计方法原理简明,建立模型容易,给出的开关电容模拟电阻的SPICE模型也非常理想,适合于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真.     

无线电监测接收机中的DDC研究

提出了一种高效数字下变频器(DDC)实现方法. 基于4倍中频采样技术和多相抽取半带滤波结构改进的高效DDC实现结构,相当于仅使用了一个多相抽取半带滤波器实现了I,Q两路信号的输出,降低了运算复杂度,资源节省79%,功耗降低约60mW. 设计实例验证了该方法的正确性与高效性.     

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.     

一种减轻非视距传播影响的移动台定位方法

提出了一种使用判决和卡尔曼滤波器相结合抑制消除非视距(NLOS)误差的定位方法.该方法假设目标移动台正处于跟踪状态,首先对距离测量结果中是否存在NLOS误差进行判断;然后根据判决结果选择两种不同的滤波器,对于NLOS传播由偏差卡尔曼滤波器消除NLOS误差,而对于LOS传播由无偏差卡尔曼滤波器对测量值进行平滑处理;最后利用处理后的数据估计移动台的位置.仿真结果表明在NLOS传播环境下该方法具有较高的准确性,可以有效消除NLOS误差,取得满足要求的定位精度.     

基于IDCT域的加窗全相位数字滤波器

为了改善直接基于逆离散余弦变换（IDCT）域设计的全相位数字滤波器（APDF）幅频特性，推导了IDCT域加窗APDF的设计公式．IDCT域加窗APDF是一种零相位数字滤波器．滤渡器设计实验表明，与加其他窗函数相比．依据此公式设计的基于IDCT域的加凯塞窗APDF能使滤波器达到更好的幅频特性，在相同频率采样点数的情况下．基于IDCT域设计的加凯塞窗APDF和传统频率采样法设计的FIR低通滤波器的幅频特性相比而言，其通带、阻带更平坦，过滤带更窄．     

格型自适应零极点滤波器在有源噪声控制中的特性分析及其与常规算法的比较

由于IIR结构中极点的存在能更精确的描述实际声场，在某些有源噪声控制场合，自适应IIR控制结构相对于常规的FIR结构具有更大的优势，目前所采用的自适应IIR控制算法包括基于直接形式IIR滤波器结构的FULMS和FVLMS算法以及基于格型零极点滤波器结构的LFRLMS算法．对格型零极点滤波器的稳定性及迭代参数的选取方法做了分析，并对几种算法在有源噪声控制中的应用效果加以比较．实验的结果表明，在有源噪声控制中常见的声场建模阶数远远不足的条件下，LFRLMS算法具有相对良好的稳定性及收敛速度，特别是在对功率谱离散度较大并含有较多窄带成分的噪声信号进行控制的时候．     

特高压直流输电交流滤波器设计软件开发与应用

为有效抑制特高压直流输电换流站谐波对交流系统的危害,根据交流滤波器设计的基本原理,开发了一套特高压直流输电交流滤波器设计软件。该软件具有相关参数输入、修改、保存和批量生成、滤波器配置、谐波分析、滤波性能计算、稳态定值计算、结果的数据库导入和Word报表生成功能,并利用该软件对某特高压直流工程交流滤波器进行实例设计。结果表明,该软件具有计算灵活、结果可靠、界面友好、通用性强等特点。