基于LabVIEW的零相位滤波器在碰撞实验中的应用

针对碰撞实验的信号特点,分析和设计了一种零相位滤波器.结合虚拟仪器软件平台LabVIEW,对采集到的原始信号序列应用时域延拓算法构造新序列,同时利用窗函数法设计零相位滤波器的参数.然后参照汽车碰撞实验法规要求,选取相应的频率等级进行滤波,滤波后再删除扩展序列.实验结果表明,和传统滤波器相比零相位滤波器不仅能够避免相位延时,而且更好地消除了信号起始端的波形失真.     

零相位滤波器在波潮数据处理中的应用

在波浪、潮位数据处理中采用零相位数字滤波算法,有效地解决了传统差分滤波器在波潮数据处理时存在的相位延迟和相位失真问题。通过Maflab仿真对滤波器的滤波效果进行了比较,验证了该算法在波潮数据处理中的有效性。     

零相位数字滤波器

针对通常情况下滤波器引起的相移问题,概述零相位滤波的重要意义。提出了将输出信号序列反转后通过滤波器,然后将所得结果逆转后再次通过滤波器的ＲＲＦ滤波方法。还提出通过时间反转法直接构造零相位数字滤波器方法。通过仿直实验对零相位数字滤波方法给予验证。指出零相位数字滤波器的设计方法。使数字信号处理中滤波器引起的相位失真问题得到很好的解决。     

一种分数阶卡尔曼滤波器

传统卡尔曼滤波器一般适用于整数阶系统,为了使卡尔曼滤波器的应用由整数阶系统扩展到分数阶系统,将分数阶系统与卡尔曼滤波算法相结合——将离散分数阶微积分定义的状态空间表达式融入传统卡尔曼滤波器的表达形式中,推导得到一种基于分数阶系统的卡尔曼滤波器算法.仿真实验将输出量与两个状态量分别作为研究对象,利用MATLAB设计了分数阶卡尔曼滤波器算法模块,通过对象的输入和受到噪声污染的输出最优估计出对象的状态,证明了本文提出的分数阶卡尔曼滤波器具有良好的滤波和状态估测力.     

基于Multisim10的心电检测系统模拟滤波器的设计

针对目前心电检测模拟滤波器设计的不足,本文利用Multisim10对滤波电路的相频特性、幅频特性、交流容差、直流容差和瞬态响应参数进行全面仿真分析,设计出了满足心电信号要求的滤波器.对滤波的结果与数字滤波器的结果进行误差对比,其E[e2]的值为0.003 5,表明该滤波器性能稳定、信号保真度高.     

基于分数延迟的有限冲激响应型梳状滤波器

为实现采样率与陷波频率之间为非整数倍数关系下的线性相位梳状滤波器,提出了将高通纠漂滤波器与分数延迟滤波器相结合的设计方法,同时,采用多相滤波结构替代直接结构对基于分数延迟的有限冲激响应(FIR)型梳状滤波器进行实现,以降低其实现复杂度.通过这种方法得到的梳状滤波器在通带内具有线性相位,在陷波点上可基本保持高通滤波器的陷波特性.将该方法应用于有基线漂移、工频及其谐波干扰的心电信号的滤波处理,干扰得到消除.     

多通道测力仪动态信号反向滤波补偿方法

为了消除动态测力仪的结构动态特性对测试结果的干扰,采用反向滤波的方法对动态力测试信号进行修正。根据最小相位系统理论设计反向数字滤波器,由单输入单输出反向数字滤波器的设计原理,提出了多输入多输出反向数字滤波器的设计方法。根据测力系统激励力与测试值之间的频响函数矩阵,建立测力系统传递函数模型,并进行最小相位转化,将最小相位动态力传递函数模型反转,得到反向滤波器。实验结果表明:经过反向滤波处理的动态力测试值与实际动态力具有相同的幅值;运用零相位滤波方法,消除了测试信号与实际动态力之间的相位差;测试结果与动态力实际输入幅值误差小于6%。     

基于心电信号的心脏疾病诊断实践

介绍了基于心电信号的滤波去噪算法以及基于心电信号的疾病诊断模型,通过对心电信号的滤波去噪等多种数学算法的研究比较,得到了关于心脏疾病与心电信号的相关性状态转换机制模型,为心电图疾病诊断研究奠定了基础。     

基于扫频滤波器线性调频信号的滤波算法

研究了白噪声环境下线性调频信号的自适应滤波问题.提出一种线性调频信号(LFM)自适应滤波算法.该算法利用分数阶傅里叶变换将LFM信号转化为正弦信号,在分数阶傅里叶域进行自适应滤波,利用分数阶傅里叶反变换得到滤波后的时域信号.分数阶的滤波器可以使用扫频滤波器替代.性能分析表明,该算法的滤波效果取决于自适应滤波器的效果,在使用最下均方(LMS)算法时,步长的选取决定了滤波器的性能,在实际应用中必须按需选取.仿真表明该算法效果明显,计算方便.     

利用零相位数字滤波器检测EEG睡眠纺锤波

脑电信号是极其复杂的非平稳信号，能否有效地辨识出EEG中所包含的各种成分或者得到判断某种病理特征所需要的成分，对于发挥EEG的最大作用具有重要的临床意义。系统的相移可以改变输入信息中各分量之间的相对相位关系，因此即使系统的增益对所有频率都为常数的情况下，也有可能在输入的时域特性上产生很大的变化。讨论了FRR与RRF数字滤波方法及其实现。利用该方法可以使系统具有零相位特性，实现脑电信号的零相位失真滤波。根据睡眠纺锤波的定义，利用零相位数字滤波器，直接在时域中检测睡眠纺锤波，得到了较好的检测结果。     

DCT域全相位FIR滤波器的设计与实现

离散余弦变换(DCT)具有优于傅里叶变换、哈尔变换等正交变换的高度解相关性,为了充分发挥DCT在信号滤波中的应用,提出基于DCT的严格零相位的一维全重叠频域滤波器(AOFD)的概念并给出与其对应的FIR滤波器结构．理论证明了滤波器零相位、对变换域抽样序列具有可加性和可形成严格互补子带的多分辨率分析等重要性质．实验中,通过对图像的多分辨率分析表明,AOFD可实现无波形失真的滤波效果。     

小波域维纳滤波在振动信号去噪中的应用研究

维纳滤波和小波阈值滤波是振动信号去噪的常用算法.前者在阶次较低时对非平稳振动信号的处理不能取得较好的效果,而后者对信号的滤波无法满足后期处理的要求.针对此问题,论文将维纳滤波和小波阈值滤波相结合,提出小波域维纳滤波算法.将维纳滤波运用于小波域,充分利用小波变换对非平稳振动信号的白化作用,实现更好的滤波效果.结合工业现场实测汽轮机振动信号,对算法进行分析与仿真.实验结果表明,该算法不仅保持了信号的线性相位特性,同时取得了较好的噪声去除效果,适用于振动信号的去噪处理,优于维纳滤波和小波阈值滤波.     

基于双谱滤波的脉冲星信号消噪方法

提出了一种基于双谱相位加幅值滤波的脉冲星信号消噪方法.首先将含噪脉冲星信号变换到双谱域,利用α-删减相位滤波器对其双谱相位进行平滑滤波,并且设计了幅值α-删减加权中值平均滤波器对其双谱幅值进行滤波处理,然后再根据滤波后的双谱值来重构信号的功率谱和相位.仿真结果表明,重构的信号不仅可以消除高斯噪声,而且还对非高斯噪声进行了有效地滤波,比直接双谱重构和仅对双谱相位进行处理重构的效果都要好.     

非平稳信号处理中的LMS自适应滤波器研究

分析了时域及变换域LMS自适应滤波器的设计,提出了一种基于分数阶Fourier域的LMS自适应滤波算法,并推导了基于离散分数阶Fourier变换的计算方法.     

基于形态学和提升小波的心电信号去噪方法研究

心电信号是一种典型的微弱信号,含有大量噪声,还具有强烈的非线性和非平稳性.针对传统小波计算量大,很难同时将心电信号中高频和低频噪声去除的问题,提出一种结合形态学与提升小波阈值去噪的算法,通过形态学滤波器去除信号的低频噪声,提升小波阈值去噪法去除信号中的高频噪声.经过对MIT-BIH心律失常数据库中的心电信号进行仿真,结果表明,结合形态学算法与提升小波去噪算法的去噪方法,能同时有效去除信号中的低频和高频噪声,提高了心电信号的质量.     

基于离散时间分数阶Fourier变换的多抽样率信号处理

多抽样率技术广泛应用于信号的分频带编码,图像压缩等领域．文中基于离散时间分数阶Fourier变换的chirp周期性和分数阶域滤波,定义了分数阶域等效滤波器．在此概念的基础上,得到了分数阶域等效滤波器的时域直接实现高效结构．然后导出了基于分数阶域等效滤波器的多相实现结构,并得到了分数阶抽样率转换系统的多相实现和分数阶域滤波器的多抽样率实现．最后得到分数阶差分抽样滤波器组和非均匀抽样滤波器组线性相位准确重建条件．     

小波域Wiener滤波器的设计

讨论了基于小波的阈值去噪方法和Wiener滤波方法在信号去噪中的应用.其中,小波阈值去噪方法在许多信号空间上是近似最优的,而Wiener滤波方法是最小均方误差意义上的最优估计.在小波阈值去噪方法和经验Wiener滤波器基础上,设计了一种小波域Wiener滤波器.仿真结果表明:文中提出的方法在均方误差和峰值信噪比性能两方面均优于传统的小波阈值去噪方法.同时指出了进一步改善去噪效果的一种有效途径.     

一种基于曲线波的改进自交叉双边滤波方法

针对图像中的高斯型随机噪声去除问题,提出一种改进的自交叉双边滤波算法.带噪图像首先通过预滤波器得到预降噪图像,令其作为参考图像计算灰度测度权重,再在原始带噪图像上运用交叉双边滤波得到最终去噪结果.预滤波器采用曲线波阈值去噪,并以图像子块间相似度代替原始双边滤波器中的单点像素间相似度计算灰度测度权重.仿真实验结果表明,该算法能很好地克服双边滤波和曲线波阈值去噪算法在噪声去除和伪像抑制方面的内在缺陷,进一步提高图像峰值信噪比(PSNR).     

粒子群优化算法在齿轮箱振动信号去噪中的应用

 以振动频谱分析和粒子群优化算法为主要理论依据,以风力涡轮机齿轮箱为例,提出一种基于一维加速搜索算法和粒子群优化的齿轮箱振动信号去噪方法。利用一维加速搜索算法缩减搜索范围,应用粒子群优化算法提升优化效果,对切比雪夫带通滤波器和Morlet小波滤波器的设计参数进行优化,并对齿轮箱故障振动信号进行滤波处理。仿真实验结果表明,此方法能够实现快速有效滤波去噪,适用于齿轮箱实时故障诊断的研究,具有一定的理论研究价值和实践应用价值。     

高阶有源锁相环路滤波器的设计与仿真

基于频率响应的设计方法,本文对四阶电荷泵锁相环滤波器进行了设计和仿真,利用时间常数与滤波器组件的关系,推导和分析了环路滤波器的传递函数,并在Matlab环境下仿真得到了理想的相位裕度和环路带宽.实验表明,该高阶有源锁相环路滤波器可以在保证相同的鉴相杂散抑制的同时,可允许更宽的环路带宽和更高的鉴相频率,从而改善了锁相环的带内相位噪声性能.