复系数FIR数字滤波器的神经网络设计方法

神经网络是一种设计实系数FIR滤波器的有效算法,为了将该方法扩展到复数域,建立统一的基于神经网络的滤波器设计框架,文中提出了一种用多层神经网络设计任意幅频响应的复系数FIR数字滤波器的新算法,主要思想是将设计问题转化为实系数多层神经网络的训练问题,在实数域对幅频响应的平方误差函数的实部和虚部分别进行最小化,误差将收敛到全局最小点.实验结果表明,利用该算法设计的滤波器具有较小的幅频响应误差和群延迟误差.该算法能解决具有任意幅频响应和群延迟要求的问题,是一种有效的设计算法.     

运用MATLAB实现数字滤波器的设计

以窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器为例,提出了一种利用MATLAB工具软件设计数字滤波器的方法.     

用MATLAB设计及FPGA实现FIR滤波器的方法

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用的软、硬件方法设计实现FIR滤波器存在的问题，提出采用MATLAB的窗函数方法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案。通过编程调试得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短，可作为高速数字滤波设计的较好方案。     

基于Kaiser窗函数的FIR数字滤波器设计

FIR滤波器因其严格的线性相位特性,对于高保真的信号处理具有广泛的应用价值。本文阐述了FIR数字滤波器的原理、线性相位条件,讨论了窗函数设计方法,并利用VHDL语言基于Kaiser窗函数进行FIR滤波器的仿真设计。仿真表明：借助软件设计实现数字滤波器简便易行,滤波性能指标能较好的达到指定的要求。     

设计两通道FIR QMF滤波器组的快速有效方法

本文结合FIR滤波器的线性相位特点、窗函数的封闭表达式、正交镜像滤波器组的重构理论和传统的迭代算法原理,提出了一种基于窗函数法设计两通道FIR QMF滤波器组的方法.文中给出了算法原理、程序流图,最后通过举例和比较,得出该算法在满足性能指标的情况下,比传统方法更快速有效.     

数字幅频均衡功率放大器(1)

<正>一、方案选择1.数字幅频均衡方案选用FIR滤波器,设计方法以直接逼近所需离散时间系统的频率响应为基础,它几乎完全限于离散时间滤波器的实现问题。所设计出来的系统也具有线性相位,不存在相位失真。FIR滤波器的设计方法有多种,频域采样的设计方法可对局部频谱进行整形,适合幅频均衡的应用。     

基于支持向量机的滤波器设计与硬件实现

针对传统有限脉冲响应(FIR)滤波器设计方法和神经网络设计方法的不足,在改进使用支持向量机(SVM)设计FIR滤波器方法的基础上,提出了SVM设计FIR滤波器的硬件实现方法.使用理想滤波器的幅值响应训练SVM,得到训练参数,据此构建基于SVM的FIR滤波器的嵌入式系统.软件实现FIR滤波器的训练部分,硬件实现FIR滤波器的测试部分.单次判定测试向量的时间约为3500 ns,滤波准确率可达到98.41%.设计的滤波器具有良好的幅频特性,边界控制精确,逼近理想滤波器.     

离散时间系统Hankel最优模型降阶及其应用

针对离散时间系统Hankel最优模型降阶问题,对标量情况由最优Hankel范数近似给出了状态空间解。将这一理论应用于无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计,进一步提出了一种基于最优Hankel范数近似的线性相位IIR滤波器设计方法。通过采用线性相位FIR滤波器和最优Hankel范数近似方法设计IIR滤波器,使其具有线性相位,减小了逆矩阵求解中的计算量。低通滤波器的仿真实例验证了该方法的有效性。     

基于DSP的FIR数字滤波器的研究与实现

分析了线性相位FIR数字滤波器的工作原理,根据滤波器的技术指标,利用窗函数设计方法。在MATLAB上设计FIR数字滤波器的系数,将设计好的滤波器在DSPTMS320VC5416系统上实现对输入信号的实时数据处理,实验结果表明FIR数字滤波器精度高、稳定性好、灵活性强,可以有效地滤除干扰信号,设计结果满足各项指标要求。     

基于窗函数和特征滤波器的半带滤波器设计

研究半带滤波器设计优化问题.半带滤波器是一种特殊的低通FIR数字滤波器,通带和阻带关于二分之一Nyquist频率对称,因而有近一半的滤波器系数为0,用来实现数字滤波可以大幅度地减少运算量,有利于滤波器的实时实现.为实现上述优化,采用两种方法来设计半带FIR滤波器,一种是传统的窗函数法,一种是特征滤波器法.基于半带FIR滤波器的频率特性,用窗函数法和特征滤波器法的半带FIR滤波器仿真结果表明,提出的方法为半带滤波器优化设计提供了参考.     

基于神经网络的线性相位FIR滤波器设计

针对FIR滤波器的神经网络设计法,提出一种泛函连接人工神经网络的改进算法。通过设置不同的加权误差函数值来控制各个样本的学习率,改善了网络的学习效果;制定了神经网络训练集的选取规则,使用该规则选取样本对网络进行训练,可设计通带阻带截止频率指标精确可控的滤波器,克服了现有算法只能设计具有通带截止频率的滤波器和不能精确控制任意截止频率的不足。仿真结果表明所提出的方法能很好地满足设计要求。     

罗兰C前端数字带通滤波器设计与实现

分析了罗兰C信号的特征,并根据信号特征决定选用FIR滤波器,利用MATLAB工具设计了满足滤波要求的高阶数字带通滤波器。详细研究了分布式算法的原理和分布式算法在FPGA上实现FIR数字滤波器的方法。最终采用改进的分布式算法在FPGA上实现了127阶FIR数字带通滤波器。利用实际采集的信号进行仿真和现场测试,结果均显示由该方法设计的滤波器性能良好,方法简单易行,相对于传统的乘累加结构不仅能节省硬件资源,而且可以改善数据处理速度,具有一定的推广价值。     

Pruned Feed-forward Networks for Efficient Implementation of Multiple FIR Filters with Arbitrary Frequency Responses

A new algorithm is presented for efficient implementation of multiple FIR filters in real-time applications. We introduce an analogy between the multiple FIR filters and linear feed-forward networks, and show how the FIR filters with any frequency characteristics may be designed by a learning algorithm of the network with proper choice of training patterns. Starting from a fully-connected feed-forward architecture, more efficient network architectures may be obtainable by pruning connection weights with minor contributions. For demonstration we design feed-forward networks for 16 bandpass cochlear filters with much less connection weights and moderate performance degradation.     

调制系统中带通滤波器的设计与应用

本文介绍了调制系统中LC带通滤波器的设计与应用，通过函数的选取，可实现带内信号线性相位传输，同时实现较高的带外幅频抑制度，有效降低窄脉冲调制接收机输出旁瓣电平和提高噪抑制，度就LC滤波器与SAW带通滤波器进行了比较。     

CS5376A在天然电场观测系统中的应用

数字选频系统在地质研究领域特别是对大地电磁法中有重要作用,讨论了用CIRRUS LOGIC公司的CS4376A设计数字选频系统的过程.本设计主要利用了CS5376A的SINC滤波器、FIR1滤波器和FIR2滤波器.在某一固定输出频率下设计一组带通滤波器,然后通过改变SINC滤波器信号抽取比率实现数字选频.     

利用遗传算法优化设计FIR数字滤波器

FIR数字滤波器可以做成具有严格的线性相位,而且同时可以具有任意的幅度响应,因而在工程实际中得到了广泛的应用,遗传算法又是一种强有力的寻优算法.介绍了一种遗传算法在FIR数字滤波器设计--加权切比雪夫最佳逼近准则优化设计方法中的应用.对基本遗传算法作适当改进后,用于确定待求FIR数字低通滤波器的单位冲激响应而h(n),然后利用MATLAB仿真程序求出了滤波器的幅度特性曲线,仿真结果说明了算法的有效性.     

Neural network optimization of complex microwave structures with a reduced number of full‐wave analyses

An innovative technique of neural network optimization of substantially less computational cost is presented as a procedure suitable for viable computer‐aided design of complex microwave systems. The number of necessary full‐wave simulations in this optimization procedure is dramatically reduced because of a special objective function (OF) and constrained optimization response surface (CORS) sampling in the dynamic training of the decomposed radial‐basis‐function network. A high rate of convergence to an optimization objective is shown to be dependent on the combined effect of the OF and CORS technique. Performance of the algorithm is illustrated by its application to a waveguide band‐pass filter, a loaded microwave oven, and a dielectric resonator antenna; their optimal designs are found from five‐parameter optimizations requiring as little as 167, 177, and 99 analyses, respectively. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2011.     

Neural Network Algorithm for Designing FIR Filters Utilizing Frequency-Response Masking Technique

This paper presents a new joint optimization method for the design of sharp linear-phase finite-impulse response (FIR) digital filters which are synthesized by using basic and multistage frequency-response-masking(FRM) techniques.The method is based on a batch back-propagation neural network algorithm with a variable learning rate mode.We propose the following two-step optimization technique in order to reduce the complexity.At the first step,an initial FRM filter is designed by alternately optimizing th...     

Design and implementation of a practical semi‐lumped high power low‐pass filter

In this article, a compact, semi‐lumped and high power low‐pass filter in VHF band frequency is designed, fabricated, and measured. A semi‐lumped structure is used to decrease the size of the filter and improve its power handling. In high power analysis, all effects of critical points in distributed and lumped structures are considered. The experimental measurements show close agreement with the simulation results. This filter has a cut off frequency at 180 MHz, 0.02 dB ripples in pass band, return loss better than 21 dB in the pass band, 0.2 dB insertion losses, 1.6 dB/MHz shape factor, a 75% miniaturization against conventional structures with distributed elements, and wide out of band rejection. Moreover, 10 and 1 KW are the peak power and the average power handling of the filter. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 24:605–614, 2014.