数字信号处理中IIR数字滤波器设计的教法研究

数字滤波器设计是数字信号处理课程中两个主要教学内容之一,本文结合Matlab软件中的信号处理工具箱,讲授数字滤波器设计方法及过程,既可增加学生的感性认识,又可深化对滤波器设计的基础原理的理解。     

FIR数字滤波器的MATLAB设计与仿真

在数字信号处理中，数字滤波是其基本处理方法之一，占有极其重要的地位。数字滤波器按单位脉冲响应h（n）的长度分类可分有限脉冲响应（FIR）滤波器和无限脉冲响应（IIR）滤波器。两者各有优缺点：IIR滤波器能以较低的阶次获得相同的幅度滤波性能，但一般为非线性相位；FIR滤波器单位脉冲响应是有限长的，系统必定稳定，且可以做成严格的线性相位，故在图像处理、数据传输等需要信道具有线性相位特性的场合应用广泛。FIR滤波器的设计方法有窗函数法、频率抽样法等，两种方法分别从时域和频域为出发点来讲行设计。     

FIR数字滤波器的MATLAB设计与仿真

在数字信号处理中,数字滤波是其基本处理方法之一,占有极其重要的地位.数字滤波器按单位脉冲响应h(n)的长度分类可分有限脉冲响应(FIR)滤波器和无限脉冲响应(IIR)滤波器.两者各有优缺点:IIR滤波器能以较低的阶次获得相同的幅度滤波性能,但一般为非线性相位;FIR滤波器单位脉冲响应是有限长的,系统必定稳定,且可以做成严格的线性相位,故在图像处理、数据传输等需要信道具有线性相位特性的场合应用广泛.     

一种高效IIR滤波器的结构设计及其FPGA实现

通过对脉动结构的分析，得到了一种高效IIR滤波器脉动阵的实现结构，该结构具有阵列规模小、处理速度快的优点,利用FPGA技术，完成了基于脉动结构的IIR滤波器的设计.     

基于LabVIEW的数字滤波器设计与实现

数字滤波器是数字信号处理必不可少的器件之一。传统数字滤波器利用大规模集成硬件实现,虽然处理速度快,但功能不易改变。本文设计了一种基于LabVIEW的虚拟数字滤波器,利用虚拟仪器生成仿真信号,而后设置滤波器的参数,通过频谱测量模块对原始信号和滤波后的信号进行比较,将比较结果在上位机显示出来。通过测试可知,基于LabVIEW的虚拟滤波器不仅可以实现传统滤波器的功能,而且具有操作方便、结果直观、运行可靠、响应速度快、开发周期短等优点。     

强噪声与突变干扰下的紫外图像中导弹目标的提取

为了抑制紫外图像处理中紫外CCD(电荷耦合装置)传感器和高增益放大器的强噪声和突发干扰,在不改变现有紫外CCD 传感器硬件结构的前提下,提出了一种紫外图像序列的三维递归滤波算法. 该算法由二维IIR(递归)空间滤波器和一维时间IIR 滤波器级联构成. 所提出的三维递归滤波算法计算量小,稳定,且可清晰地
提取导弹目标,实现快速实时的紫外图像序列滤波. 提供了二维IIR 空间滤波器和一维时间IIR 滤波器的稳定性检验算法. 仿真实验验证了所提的三维滤波算法是正确,有效而实用的.     

一种数字式带通滤波器的级联设计法

以一模拟带通滤波器为基础,通过双线性变换获得了一种ⅡR数字带通滤波器,导出了该滤波器系数与其中心频率及带宽的数学关系式.以此滤波器为原型滤波器,文中给出了一种IR数字带通滤波器的级联设计法.根据设计指标,可用文中给出的设计公式求出IR级联数字带通滤波器中原型滤波器的级数和带宽,从而最终确定IR级联数字带通滤波器.该滤波器具有系数少、结构简单、设计快等优点,很适合于数字带通滤波器的DSP实现.     

基于Matlab的FIR数字滤波器设计

FIR数字滤波器是数字信号处理的一个重要组成部分,由于FIR数字滤波器具有严格的线性相位,因此,在信息采集和处理过程中得到了广泛的应用。本文介绍了FIR数字滤波器的概念,并在分析三种设计方法原理的基础上,借助Matlab仿真软件工具分别实现窗函数法、频率采样法和等波纹逼近法设计FIR滤波器。     

采用正交基函数构造的自适应滤波器

针对有限脉冲响应滤波器（FIR）和无限脉冲响应滤波器（IIR）的缺点,该文提出一种正交基自适应滤波器.该滤波器引入正交函数理论,利用系统模型与正交基函数之间的关联,预先获取系统的先验信息,从而兼有FIR和IIR两者的优点.文中给出了正交基滤波算法的计算公式,并分析了正交基滤波器与传统滤波器的异同点,最后对正交基滤波器进行了仿真和实验.结果表明：本文的滤波算法有着较快的收敛速度,无需很长的抽头数就可获得良好的滤波效果.     

整系数数字滤波器的设计

讨论一种既具FIR滤波器的严格线性相位,同时又有IIR滤波器计算量少的整系数滤波器的计算问题,并给出仿真结果。     

模块法设计FIR数字滤波器的一种新方法

在模块法设计FIR数字滤波器的基础上,提出一种设计FIR数值滤波器的新方法.该方法将数字滤波器等效成一个全通滤波器减去一个由基本单元构成的点通滤波器,进而推导出计算数字滤波器冲激响应的数学公式.该方法具有公式简单,物理概念清晰,滤波点频率不受模块数取整的约束,便于连续控制滤波点频率的优点.与窗口法设计相比,在同等凹口宽度下具有阶数减半的优点.同时,该方法可以推广至带阻滤波器的设计.     

改进的粒子群算法对无源滤波器参数的优化

针对混合有源滤波器中无源滤波器设计过分依赖经验与无源滤波器优化能力不强的问题,提出改进粒子群优化算法PSO(Particle Swarm Optimization,PSO)进行无源滤波器的多目标参数优化设计.对无源滤波器的成本,无功补偿容量及补偿后滤波效果3个目标全局优化.利用改进的粒子群对其参数进行了优化设计,使种群...     

MATLAB平台下的FIR数字滤波器设计与分析

对FIR数字滤波器的结构、技术指标进行了分析,运用Matlab强大的科学计算和图形显示功能,结合具体的实例对FIR滤波器的窗函数法、频率采样法、切比雪夫逼近法、约束最小二乘法以及SPTooL工具的设计原理和相关的Matlab函数应用技巧进行了阐述.实践证明,采用这些方式设计滤波器可以通过对参数的修改实现性能的优化和精度的优化,从而能在要求相位线性信道的现代电子系统设计中得到广泛应用,具有一定的工程实践价值.     

西门子S120伺服驱动器在弹性磨盘半自动成型机中的应用

本文提出一种采用西门子S120伺服驱动器设计弹性磨盘半自动成型机的技术方案,重点分析采用Starter调试软件提供的伯德图及伺服驱动器S120中集成的数字滤波器功能,在保证系统稳定性的前提下,将伺服电机的电流环、速度环及位置环的比例、积分时间闭环参数调整到最佳值,从而实现设备工艺对定位精度及高动态响应的要求。     

一类线性时不变系统的故障诊断滤波器的设计

针对一类线性时不变系统,提出一种新型全阶故障诊断滤波器。它通过对原系统进行增广处理,再对新系统进行设计,从而间接得到原系统的诊断滤波器。这种滤波器能够在具有初始状态估计误差的情况下渐近诊断出具有n个测量输出的m个（可增加至n个）同时发生的误差。对诊断阈值和设计参数与诊断滤波器性能之间的关系进行了深入分析,给出了阈值和参数的选取原则。仿真结果表明这种诊断滤波器具有良好的诊断性能。     

信号处理课程群可视化教学模式的研究

分析归纳了计算机专业信号处理课程群的特点,提出在传统教学模式下运用MATLAB实现可视化作为信号处理类课程新的教学模式.该模式包括抽象概念的可视化、算法的可视化、输入输出的可视化等3个方面的可视化.数字图像处理课程的教学实践证明,这种教学模式提高了教师授课的效率及学生学习的主动性.     

符合人耳听觉特征的数字助听器子带响度补偿

语音信号响度补偿是数字助听器的关键功能之一. 由于患者的听力损失常随信号频率改变,故响度补偿增益应随语音信号频率变化而调整. 该文提出针对人耳听觉特征进行子带划分响度补偿的方法,设计了实现响度补偿的完美重构子带滤波器组,并针对老年性听损患者给出子带滤波器组参数. 实验与仿真结果显示, 本方法很好地补偿了听损患者在不同频段的语音能量损失,使患者对语句的辨识率得到显著提升.     

径向四自由度主动磁悬浮轴承控制器研究与探讨

在建立径向四自由度磁轴承系统状态方程基础上,介绍了用最优控制理论中线性二次型方法设计磁轴承集中和分布参数控制器步骤,并用MATLAB语言进行了仿真比较,得出磁轴承在性能方面的退化是微乎其微的.文中简述了基于数字信号处理器(DSP)的数字控制器硬件和软件结构、参数调试方法和实验结果.实验表明:用线性二次型方法设计的分散控制器,磁轴承转子运行在0~60000r/min范围,转子振动峰峰值在20μm左右,满足主动磁轴承性能的要求.这种方法对设计和研究磁轴承控制器具有参考价值.     

基于ADS设计平行耦合微带线带通滤波器

探讨频率对微带线带通滤波器的影响.通过分析平行耦合微带线带通滤波器的电路结构,提出了一种消除滤波器带宽偏离指定设计带宽和在截止频率附近缓和通带内电压驻波比波动过大的方法.在此基础上阐述了设计平行耦合微带线带通滤波器的流程以及相关参数的计算方法,最后基于ADS给出一个中心频率为10 GHz的滤波器的设计实例及其仿真分析结果,验证了此方法的正确性和可行性.     

一类线性时不变系统的故障诊断滤波器的设计

针对一类线性时不变系统,提出一种新型全阶故障诊断滤波器.它通过对原系统进行增广处理,再对新系统进行设计,从而间接得到原系统的诊断滤波器.这种滤波器能够在具有初始状态估计误差的情况下渐近诊断出具有n个测量输出的m个(可增加至n个)同时发生的故障.对诊断阈值和设计参数与诊断滤波器性能之间的关系进行了深入分析,给出了阈值和参数的选取原则.仿真结果表明这种诊断滤波器具有良好的诊断性能.