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关键词： 无限脉冲响应数字滤波器   IIR   Visual   DSP++  

摘要： 对基于Visual DSP++实现无限脉冲响应数字滤波器(IIR)技术进行研究,分析了无限脉冲响应数字滤波器的原理和算法,给出了IIR数字信号处理在Visual DSP++软环境的实现方法,该方法具有一定的工程应用价值。

关键词： 数字滤波器   现场可编程门阵列   FIR   DSP   Builder   MATLAB  

摘要： 在数字化技术在各个领域得到广泛运用的今天,数字滤波器是数字系统中信号处理关键的一环。数字滤波器和模拟滤波器相比具有更高的精度、信噪比,以及不可比拟的可靠性。由于在性能、成本、灵活性和功耗等方面的优势,基于FPGA的信号处理器已广泛应用于各种信号处理领域。本文主要介绍了基于现场可编程门阵列(FPGA)技术FIR数字滤波器的设计,该方法通过DSP Builder和MATLAB等软件进行开发、仿真和验证,使之便于在FPGA中实现。

关键词： 数字滤波器   MATLAB   有限冲击响应   窗函数  

摘要： FIR数字滤波器在图像处理、数据传输等场合具有广泛应用,其设计是信号处理的核心问题之一.软件实现数字滤波优势体现在滤波器参数的改变伴随滤波器性能的改变.阐述了数字滤波器的设计方法,讨论了FIR线性相位的条件和幅度特性,并以矩形窗和布拉克曼窗为例,在MATLAB软件中实现了滤波器的仿真设计.仿真表明:借助计算机软件设计数字滤波器的过程简便易行,滤波性能指标均能达到指定的要求,对数字滤波器的推广应用有一定的促进作用.

关键词： IIR   数字滤波器   级联型   FPGA  

摘要： 采用FPGA设计了一种输入8位、输出8位的级联型IIR低通数字滤波器。具体实现上,基于减小截断误差的考虑,依据设计指标首先利用Matlab进行参数的计算并进行量化,同时获得系统的幅频响应、单位冲击响应等系统基本信息。随后在分析IIR数字滤波器内部乘法器、加法器的输入输出基础上,调用QuartusII软件调试程序建立乘法器和加法器模块,依据自顶向下的设计思想搭建整体电路,并在建立顶层文件时调用已建立好的模块。测试仿真结果表明基于FPGA设计的IIR数字滤波器达到了设计要求。

关键词： 滤波器   粒子群优化   果蝇优化  

摘要： 基于粒子群优化算法的无源模拟滤波器优化设计方法容易陷入局部最优,收敛速度慢迭代次数多、运算量大且稳定性不够好。提出果蝇优化算法对滤波器的整个参数空间进行高效并行搜索直到获得最优的参数值,实例仿真表明,采用该方法设计的滤波器在相同的带宽准确度及阻带衰减的情况下,具有更快的运算速度及收敛性能。

关键词： 瞬变压力检测   动态补偿   模拟滤波器  

摘要： 为了在瞬变压力检测中提高响应速度,减少硬件的复杂性,节约成本,采用传统的网络分析与综合技术相结合方法,基于压力传感器动态特性,用激波管产生激波模拟压力瞬变情况,建立压力传感器的数学模型,进而设计出模拟滤波器.该滤波器改善了原测试系统的响应特性,缩短了响应时间,能够对瞬变压力做出瞬间判断.

关键词： 无限脉冲响应   带通数字滤波器   量化字长   现场可编程门阵列  

摘要： 该文给出了用Matlab设计IIR带通数字滤波器的方法,利用Matlab语言进行程序设计出二阶环为基础的并联结构模型,通过在Matlab环境下仿真软件Simulink对设计的带通滤波器进行了动态仿真,确定了滤波器系数的量化字长。从仿真结果来看,设计的带通数字滤波器既满足滤波器的选频特性,又优化了硬件资源。在实际的应用中,可以根据不同FPGA资源灵活修改滤波器系数,在不同规模的FPGA上实现。

关键词： 模拟滤波器   自动测试系统   失真度   程控放大器  

摘要： 以TMS320F28027 DSP处理器为控制核心,设计了滤波器测试用信号源和程控放大器,实现滤波器幅频特性、相频特性、平坦度、失真度、品质因数与截止频率等测试功能,并可以通过LCD显示测试数据与曲线.根据预置的测试指标,可自动进行滤波器的筛选,适合于一般滤波器的指标测试,也可用于滤波器生产过程的质量监测.

关键词： 数字滤波器   滤波器设计   柯西分布   概率模型  

摘要： 分布估计算法是基于概率模型的一类新兴进化算法，它将统计学习理论与进化算法相结合，通过统计优势群体的分布来指导新一代种群的产生。分布估计算法经提出以后，迅速成为进化计算领域的研究热点，大量学者对其进行了理论研究和优化应用。虽然学者们取得了大量成果，但仍有很多问题需要进一步研究。本文根据分布估计算法特点，主要从分布估计算法概率模型及其构建方式等方面对算法性能进行改进，并将改进后的分布估计算法用于ⅡR数字滤波器优化设计。主要完成了以下下工作：\n ⑴改进了分布估计算法概率模型建模方式。本文结合分布估计算法概率模型在进化过程中的变化特征，从概率模型建模方式上对分布估计算法进行了改进。将以样本均值为概率中心、一个种群用一个概率模型来描述其分布的方法拓展到以优胜个体为概率中心、多个概率模型描述一个种群分布的建模方式。通过实验对比，改进的分布估计算法具有比同期经典分布估计算法更好的搜索性能。\n ⑵通过引入柯西概率分布，对分布估计算法概率模型进行了改进。在求解连续优化问题时，经典分布估计算法一般采用高斯分布作为分布估计算法的概率模型，高斯分布具有尖峰的特点，能很好的利用优胜个体的引导进行精细开采，但高斯分布尾部较窄，具有较小的跳变能力，全局寻优能力不够强。为了增强算法的全局搜索能力，引入了有较广尾部的柯西分布，目的在于提高算法的跳变勘探能力。本文通过将柯西分布与高斯分布的组合，并对其组合方式进行了实验探讨，给出了既兼顾柯西分布勘探能力又具备高斯分布精细开采能力的组合概率模型分布估计算法。通过大量的标准函数集实验测试，印证了组合概率模型分布估计算法思想的有效性和优异性。\n ⑶将组合概率模型分布估计算法用于优化设计ⅡR数字滤波器，获得了比相关文献中性能更优的ⅡR数字滤波器，拓展了分布估计算法应用领域。

关键词： IIR数字滤波器   minimax设计   过渡带过冲   序列约束最小二乘   序列最小化   稳定三角形  

摘要： 本论文考虑无限冲击响应（IIR）数字滤波器的最大误差最小化（minimax）设计，主要针对设计问题的非凸性和稳定性约束条件，以及现有设计方法所得滤波器的带边群延迟和过渡带幅值响应过冲较大等问题进行研究，提出了四种基于序列约束最小化的设计算法，使问题得到了有效的解决，得到了比现有方法性能更好的滤波器。 序列约束最小二乘（SCLS）方法把minimax设计问题转化为一系列约束最小二乘（CLS）设计问题，与直接minimax方法相比，更有可能得到性能更好的滤波器。基于二阶因子迭代更新的序列最小化（SMSOF）方法，把一个IIR数字滤波器的minimax设计问题转化为分母为二阶的IIR数字滤波器minimax设计子问题，充分利用了基于二阶因子稳定三角形的稳定性约束条件之充要性和线性性质，比现有方法得到了性能好得多的滤波器。 然而，以上方法没有对过渡带上滤波器的频率响应进行任何约束，经常导致所得滤波器通带边缘的群延迟误差较大、过渡带的幅值响应存在明显过冲。另外，如何将以上两种方法有效地结合，设计出性能更好的滤波器，也是非常值得研究的问题。为此，本论文在总结现有SCLS及SMSOF方法特点的基础上，开展了以下几个方面的研究工作，得到了几个改进的IIR数字滤波器设计算法。 1.将SMSOF方法与SCLS方法相结合，把IIR数字滤波器的minimax设计问题转化为一系列分母为二阶的IIR数字滤波器CLS设计子问题。首先把minimax设计问题转化为一系列分母为二阶的IIR数字滤波器minimax设计问题;然后将得到的每一个minimax设计问题进一步转化为分母为二阶的IIR数字滤波器CLS设计子问题，其频率响应误差上界由收缩-二分技术来产生。仿真实例说明本文方法可以得到更小的频率响应误差和通带群延迟误差。 2.将SCLS方法进行推广，提出了IIR数字滤波器设计的两种序列约束minimax（SCMM）方法。两种方法都在原minimax设计问题中，增加了使过渡带最大频率响应误差最小的要求。两者的不同在于：方法一通过收缩-二分技术最小化过渡带最大频率响应误差，用直接minimax算法最小化通带和阻带的最大频率响应误差;方法二则倒过来，通过收缩-二分技术最小化通带和阻带的最大频率响应误差，而用直接minimax算法最小化过渡带最大频率响应误差。仿真实例表明：两种方法都可以在极小化通带和阻带最大频率响应误差的同时，有效减小过渡带幅值响应的过冲和通带边缘的群延迟误差。 3.将SCMM方法与SMSOF方法相结合，改进了SCMM方法。充分利用基于二阶因子的稳定三角形条件，将IIR数字滤波器的minimax设计问题转化为一系列分母为二阶的IIR数字滤波器约束minimax设计子问题，在通带和阻带最大频率响应误差尽可能小的前提下，过渡带上幅频响应的过冲及带边群延迟误差得到进一步减小。