FIR数字滤波器综合实验设计

把Matlab软件与CCS 5.5软件相结合，完成FIR数字滤波器综合实验设计.借助Matlab软件中的FIR数字滤波器设计函数，求得FIR数字滤波器的单位脉冲响应h(n).通过h(n)得到FIR数字滤波器的直接型网络结构，借助Matlab函数tf2sos,求得FIR数字滤波器的级联型网络结构的系数矩阵和增益，得到FIR数字滤波器的级联型网络结构.提出了实现FIR数字滤波的线性卷积计算方法.根据FIR低通或高通滤波器的截止频率ω_c,设计了输入序列x(n).借助CCS 5.5软件，设计实现FIR数字滤波器的直接型网络和级联型网络滤波的C语言程序，很好地完成对输入序列x(n)的滤波.仿真实验结果表明，借助Matlab软件和CCS 5.5软件能够较好地完成FIR数字滤波综合实验设计.     

一种数字滤波器的设计及其应用

文章分析了加速度传感器的信号特点，针对此特点从模拟滤波器入手，采用双线性变换法设计了三种数字滤波器，利用MATLAB中fdatool进行数字滤波器的仿真，三种滤波器均可基本满足指标要求。并采用Visual C＋＋语言进行仿真，得出结论：切比雪夫Ⅱ型数字滤波器能够比较有效的对加速度传感器的信号进行滤波，这种数字滤波器在实际应用中具有可行性，对于加速度传感器的信号处理有一定参考价值。     

一维光子晶体滤波器滤波性能的影响因素研究

利用光学传输矩阵法研究了一维光子晶体滤波器滤波性能的影响因素,研究结果表明:光子晶体单元周期数对滤波器品质因数和滤波波长透过率均有重要影响,是光子晶体滤波器设计的关键因素;光子晶体单元厚度增加将使滤波波长红移,与光子晶体禁带中心波长并不重合,禁带中心波长相对于滤波波长蓝移;入射波角度对滤波性能也有影响,随入射角增大,滤波波长的透过率逐渐增大,垂直入射时达最大值.     

H型液压滤波器的合理应用

为减轻液压系统压力脉动,提出H型液压滤波器,详述了其工作原理和滤波理论。基于运动微分方程和流体连续方程,建立了滤波器的动态响应模型,研究了H型液压滤波器各参数对滤波效果的影响。仿真与试验结果表明:H型液压滤波器并入系统后,共振频率处系统阻抗达到局部最小,中、低频段产生一低阻抗区,且频率明显低于滤波器共振频率,使得设计小体积频率滤波器成为可能;在共振频率处颈径和颈长适中时,体积越大,则阻抗越小,滤波效果越好。     

不确定离散时滞系统的鲁棒H_∞弹性滤波

针对一类具有参数不确定性的离散时滞系统,研究了鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题.系统中的参数不确定项满足范数有界条件,待设计的弹性滤波器含有乘型滤波增益变化.首先,按照滤波器设计形式构造出滤波误差动态系统.然后,运用Lyapunov稳定性理论,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器存在的可解性条件,即代入滤波误差动态系统的参数.最后,利用矩阵变换方法,将鲁棒H∞弹性滤波器的设计问题归结为一个线性矩阵不等式(LMI)求解问题;通过求解LMI,获得满足设计要求的鲁棒H∞弹性滤波器参数,使滤波误差动态系统渐近稳定,且满足H∞范数界γ干扰衰减.基于数值实例的仿真结果验证了该弹性滤波器设计方法的有效性.     

一种带重采样控制器的IMM-AUPF算法

为了减轻粒子滤波计算复杂性,提出了一种基于交互式多模型(IMM)架构的自适应Unscented粒子滤波算法(AUPF)。IMM-AUPF算法在粒子滤波重采样步骤中设计了一个重采样控制器,根据滤波性能在线调节重采样粒子的数量。并将自适应粒子滤波算法应用于交互式多模型估计方法中,有效地解决了地面机动目标跟踪问题。实验结果表明:基于粒子滤波的多模型滤波器在估计精度方面优于标准的交互式多模型滤波器,且IMM-AUPF算法在计算复杂性方面优于交互式多模型Unscented粒子滤波算法。     

全光通信网中的光分/插复用器

在对现有的各类光分／插复用器(OADM)进行总结和比较的基础上，按结构特点将其归纳为5类基本形式，即分波器 波长交换单元 合波器型，波长光栅路由器(WGR)型，声光可调谐滤波器(AOTF)型，解复用器／复用器型和耦合单元 滤波单元 合波器型。论述了各类OADM的工作原理、结构、性能特点、技术水平及相应的关键技术，为发展相关技术、开发OADM产品、设计具有分／插复用功能的波分复用系统提供了依据和参考。     

基于FPGA的数字陷波器的设计与实现

以FPGA芯片为平台构建了数字信号滤波实时处理模块,给出了50Hz陷波器的切比雪夫Ⅱ型IIR数字滤波器4阶级联的结构,提出了对滤波器系数量化的逼近方法,完成了基于FPGA的陷波器实现,并成功地实现了对含有工频50Hz噪声干扰的心电信号的滤波处理,通过与Matlab计算所得到的滤波处理效果进行比较分析,结果表明:基于FPGA采用切比雪夫Ⅱ型4级级联结构的IIR数字滤波器的误差满足设计要求.     

FIR滤波器的CSE优化算法设计及其FPGA实现

为了减少有限长单位冲激响应滤波器对FPGA资源的消耗,在水平共同子表达式消去算法和垂直共同子表达式消去算法的基础上,提出了一种优化CSE算法来设计滤波器,使滤波器运算单元得到更多的资源复用.应用DSP Builde:建立模型,以图形化界面实现一个32阶的低通有限长单位冲激响应滤波器,并用Modelsim和Quartus II进行仿真.仿真结果表明:运用优化CSE算法设计的有限长单位冲激响应滤波器比用传统CSE算法设计的滤波器使用更少的逻辑单元,且优化设计的有限长单位冲激响应滤波器较直接乘法实现方式及分布式实现方式节省较多的硬件资源.最后,在Altera公司DE2开发板上实现所设计的滤波器,硬件实现表明所设计的滤波器滤波效果和仿真结果一致.     

梳状SIR腔体带通滤波器的设计

作者利用阶跃阻抗谐振器(SIR)作为谐振单元设计了一款小型化腔体梳状滤波器.利用CST软件进行结构仿真,得到优化尺寸,最后实验结果表明,相比与普通的梳状滤波器其尺寸明显的减小,同时满足工程需要的技术指标.     

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．     

模糊中立型时滞系统的H_∞滤波

针对一类带有中立型时滞的Takagi-Sugeno模糊系统,研究了其H∞模糊滤波器的设计问题.采用李雅普诺夫稳定性理论,由线性矩阵不等式方法(LMI)得到了一组解存在的充分条件,给出了该类模糊中立型时滞系统的H∞滤波器设计方法.数值算例证明本文设计不仅满足稳定性要求,而且满足给定滤波误差系统的H∞性能要求的模糊滤波器.     

基于DSP的IIR低通数字滤波器的设计与实现

针对数据采集过程中经常会引入高频干扰,系统利用Matlab的滤波器设计工具FDAtool设计了一种IIR低通数字滤波器,求得滤波器系数。在CCS环境下编写了IIR滤波器汇编程序,并采用TI公司的定点DSPTMS320C5402作为核心芯片实现该滤波算法。滤波结果表明,滤波后通带内的信号保存完整,而高频干扰基本被滤除,滤波效果良好,具有一定的实用价值。     

矩阵型自适应复数滤波器算法研究及核心单元FPGA设计

文中基于最小均方误差准则,推导出一种不涉及除法修改一阶复数滤波器权值的迭代算法,并以此为滤波单元,构造出有效抑制多个强单频干扰的矩阵型高阶复数滤波器,仿真表明,该复数滤波器能够自适应跟踪,并在权值迭代算法收敛后有效滤除扩频信号中的多个单频干扰.文中针对自适应滤波器硬件设计的重点部分给出了详细设计.     

基于LSO-RF模型的阶跃型滑坡位移速率预测方法

针对阶跃型滑坡在预测其位移速率时存在精度不高的问题，以泉州市安溪县尧山村阶跃型滑坡为例开展相应研究.首先，基于斯皮尔曼相关系数和灰色关联度综合分析，选取预测模型的输入特征；其次搭建结合扩展窗口法的狮群优化(LSO)-随机森林(RF)模型，提出一种适用于阶跃型滑坡位移速率预测的新方法.结果表明：综合斯皮尔曼相关系数和灰色关联度结果的特征选择方法，能弥补各自的局限性，选出最适合预测模型的输入特征组合；经过对比分析，LSO-RF模型预测阶跃型滑坡位移速率精度较高，能解决常见模型在预测阶跃型滑坡位移速率上的不足，可为阶跃型滑坡位移速率的预测提供参考.     

基于边缘CFA内插特征一致性的图像拼接检测

为了有效检测数字图像是否被篡改,提出了一种新颖的数字图像拼接快速检测算法.首先,利用Canny边缘检测算子,依据阶跃性约束条件,筛选出阶跃型边缘像素点.分别针对自然图像中的阶跃型边缘和由拼接操作所形成的阶跃型边缘,建立垂直于边缘方向单像素序列的颜色滤波阵列(CFA)内插模型.通过计算该单像素序列的局部灰度直方图,设计CFA内插特征量,以测度拼接前后灰度水平级在直方图两端分布的差异.然后,基于此特征量,利用阈值法实现对自然边缘像素点和拼接边界像素点的分类,进而实现图像拼接检测与定位.标准拼接图像数据集上的测试结果表明,虚警概率仅为0.05时,本检测算法仍能达到0.97的高准确率.此外.该算法还具有较好的鲁棒性,可抵抗一定程度的JPEG压缩和模糊等后处理.     

复原处理大噪声高斯型模糊图像的前置滤波器的设计研究

通过对复原处理大噪声高斯型模糊图像过程中存在的问题进行分析,针对图像复原处理中最常见的维纳滤波器,设计了可对大噪声进行有效预处理的前置滤波器,并采用计算机模拟滤波对前置滤波器的效果进行验证.结果表明:当噪声较大时,前置滤波器具有良好效果,是一种行之有效的图像复原方式.     

可配置并行HEVC去块滤波VLSI设计

提出了一种滤波单元数可配置的HEVC去块滤波器VLSI结构。通过对HEVC的去块滤波算法分析,针对滤波块间相互独立进行滤波的特性,设计了滤波单元数可配置的并行结构。该结构将滤波单元设计成基本单元,数量可调节。在提高了吞吐率和计算效率的同时,解决了VLSI设计中面积过大的问题。并设计了转置模块,有效地对数据进行调整,以提高流水线运行效率。在SMIC 0.13μm工艺库下,进行逻辑综合,滤波单元采用4个,系统总门数为59.7K。在时钟频率300MHz下,可处理3840×2160@33fps的视频序列。     

微波滤波器小型化设计

分析了广义切比雪夫函数和耦合矩阵综合,提出综合广义切比雪夫函数和阶跃阻抗谐振器设计小型化滤波器.采用同轴阶跃阻抗谐振器设计了中心频率为2.14GHz,带宽为60MHz的交叉耦合滤波器,同时分析了同轴阶跃阻抗谐振器耦合实现方法和电路形式,证明了该方法的可行性,并获得很好的试验结果.同交叉耦合滤波器比较,设计的滤波器体积减小了30%.     

可进化可重构图像滤波器的设计

设计了一种新型的可重构、可进化图像滤波器.可重构电路采用了一种全新的可配置电路网络结构.该结构将功能运算单元以Benes拓扑结构互联,取代现有的MUX加功能运算单元的结构,使其具有更多条输出路径,更多运算单元参与到了进化中以提高进化效率.在运算单元设计方面,利用FPGA中特有的丰富LUT逻辑资源优势,设计了一种仅通过LUT配置码来控制其功能的P运算单元,节约资源且扩充了运算单元可执行的功能选项.借助于模拟退火遗传算法,通过对可重构电路配置码(基因)的不断改进和优化,该滤波器可以很好地滤除图像中的高斯噪声和椒盐噪声.实验结果表明:经过100万代进化,对于高斯噪声,噪声图像的平均每像素误差Mdpp=32.11,滤波后Mdpp=16.74,滤波质量优于一般高斯滤波器和现有的MUX加功能运算单元的可进化滤波器;对于椒盐噪声,噪声图像Mdpp=6.22,滤波后Mdpp=3.44,有效滤除了噪声.