一种实时自适应滤波的方法和在SAR方位向预处理中的应用

传统的SAR方位预滤波器采用的是固定系数的FIR低通滤波,在实际的飞行成像中,这类固定系数的滤波器会在方位向产生比较严重的幅度调制,进而严重影响实时成像质量,提出的SAR方位向自适应预滤波器克服了固定系数滤波器造成的图像方位调制干扰,同时极大改善了自动聚焦效果和成像质量。     

高频地波雷达中可重构FIR滤波器的设计

在高频地波雷达工作过程中,工作频率和带宽需要随着探测距离的远近以及距离分辨率的不同而改变,要求所设计的FIR滤波器的阶数和系数也可以变化.一般传统的滤波器设计,阶数固定,计算复杂度高,耗费资源多,严重制约雷达系统的处理能力.设计以现场可编程门阵列中的BlockRAM和乘法器为核心,采用单乘法器串行运算结构,有针对性地设计了一种阶数在1 ～256可调,系数可重载的FIR滤波器.所设计滤波器通过仿真软件综合分析,滤波效果明显,硬件资源利用合理.通过配置各种参数可实现不同类型的滤波器,满足了高频地波雷达中对滤波器的各种需求.     

基于Matlab的FIR数字滤波器设计与仿真

分析了FIR数字滤波器的原理,介绍了采用窗函数法设计FIR数字滤波器的实现过程。Matlab仿真验证了所设计滤波器可以根据需要调整参数,从而实现需要的滤波功能。设计简单、方便,实用性强。     

MATLAB环境下FIR滤波器的设计与仿真

数字滤波技术是数字信号处理的一个重要组成部分,滤波器的设计是信号处理的核心问题之一。根据FIR滤波器的原理,提出了FIR滤波器的窗函数设计法,并对常用的几种窗函数进行了比较。给出了在MATLAB环境下,用窗函数法设计FIR滤波器的过程和设计实例。仿真结果表明,设计的FIR滤波器的各项性能指标均达到了指定要求,设计过程简便易行。该方法为快速、高效地设计FIR滤波器提供了一个可靠而有效的途径。     

基于高速采样的实时DDC架构技术

近年来,随着混合域示波器技术的发展,示波器既要实现传统示波器的功能,又要实现频域、调制域功能,这样在数字域信号处理中需要实现实时数字下变频（DDC）功能,实时DDC技术是实现示波器向频域和调制域功能扩展的基础,可以实现示波器的增值应用,大大扩大示波器的应用领域。本文根据高速信号采样的特点,给出了实时DDC技术架构,该架构由数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器、HB1-HB10滤波器组成,对于20GSa/s采样数据流而言,最高支持1.25GSa/s I/Q数据流输出,最低305 kSa/s I/Q数据流输出,可满足绝大多数应用场景。对数字正交混频、FIR1滤波器、FIR2滤波器、FIR3滤波器、HB滤波器进行详细设计分析,给出了实现架构,对于FIR和HB滤波器,还给出了最佳滤波器阶数及其幅频响应曲线。对于数字正交混频、FIR1-FIR3滤波器,由于其数字速率超过了FPGA正常工作时钟范围,通过多路并行处理的手段实现信号处理。最后使用矢量信号分析软件对DDC的13种I/Q速率下的EVM性能进行了评估,分别评估了载波频率1.5GHz和3GHz的EVM性能,通过评估,EVM值大部分集中在0.5%以下,可满足使用需求。     

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.     

Laguerre滤波器在抗噪语音识别特征提取中的应用

为克服FIR滤波器存在的通阻带特性差、滤波器阶次高等缺点给语音识别系统带来的不利影响,采用Laguerre滤波器组代替过零峰值幅度特征提取中使用的FIR滤波器组进行前端处理。在仔细研究FIR滤波器参数确定方法的基础上,叙述了Laguerre滤波器原理及参数计算方法,并给出了计算结果。孤立词、非特定人语音识别实验结果表明,使用Laguerre滤波器不仅使识别系统抗噪性能优于使用FIR滤波器,而且滤波器阶数也大为下降。     

FIR滤波器与IIR滤波器去噪效果对比研究

针对传统的滤波器设计方法效率低、方法复杂、不能满足高效高精度的需要等缺点,基于MATLAB研究了分别使用窗函数法和双线性变换法的FIR和IIR滤波器。将加入噪声的信号分别通过两种滤波器,滤除加入的噪声,对滤波前后的信号进行对比分析。通过仿真实验表明,FIR滤波器与IIR的Butterworth滤波器都能很好地克服传统滤波器的不足,通过语谱图直观地对比发现基于窗函数法设计FIR滤波器比双线性法设计的Butterworth滤波器能更好地达到预定的去噪效果。     

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.     

信号检测系统中预处理滤波算法的研究

针对信号检测系统中原始信号采集后的预处理滤波问题,分别采用FIR滤波算法和LMS滤波算法对该问题加以分析和讨论。通过功率谱密度、小波能量系数分析评价体系,验证了预加重信号在能量谱提升方面起到的作用,同时得出LMS滤波算法在信号预处理方面优于FIR滤波算法的结论。最后将该预处理滤波算法信号检测系统应用于整体传感器信号的测试检测中,该实验取得了较好的效果。     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

基于FPGA的SAR预处理器中FIR滤波器的实现

针对合成孔径雷达(SAR)预处理器的技术要求,提出了一种采用现场可编程门阵列器件FPGA并利用窗函数法实现线性FIR数字滤波器硬件电路的设计方案,并以一个16阶低通FIR数字滤波器电路的实现为例说明了利用Xilinx公司的Virtex-E系列芯片的设计过程。对于耗时且占资源的乘累加运算,我们给出了将乘累加运算转化为查表的分布式算法(DA算法)。设计的电路通过软件程序进行了验证和硬件仿真,结果表明电路工作正确可靠,能满足设计要求。     

Laguerre discrete-time filter design

The design of discrete-time ideal filters by finite impulse response (FIR) method requires long FIR filter structures.This is due to the infinite impulse response characteristics of the ideal filters. Optimum Laguerre filter structures with smaller length can be used instead of FIR filters to reduce the order of the filters.In this paper the method of designing optimum Laguerre ideal low-pass, band-pass, high-pass, and band-reject filters is introduced. The optimization is performed by evaluating the Laguerre parameter and coefficients when the mean-square-error between the frequency response of the desired filter and its corresponding Laguerre network frequency response is minimum. The problem with the Laguerre filter design is the complexity of computations for evaluating the optimum Laguerre parameter. This complexity is reduced to one half by introducing a lemma.Both, analytical and numerical solutions are presented and the results are illustrated via some examples. The corresponding results yield a reduced filter order, and appropriate linear phase, with lower ripples in stop-band and pass-band compared to the conventional FIR filters.     

基于FPGA的声呐信号数字预处理机的设计

介绍了一种基于单片FPGA的声呐信号数字预处理机设计方案。系统可以对30路换能器输出的模拟信号进行同步采样,采样数据在FPGA中依次进行正交解调、FIR滤波、波束形成等声呐信号预处理计算,减轻了上位机计算任务,解决了多阵元声呐设备中数据采集速度和数据处理速度难以匹配的瓶颈。     

基于SYSGEN的AS型FIR滤波器设计

本文以FPGA为硬件核心设计数字滤波系统,提出一种低成本高效FIR滤波器的设计方法。首先利用提出的AS型FIR滤波器实现结构,降低系统逻辑资源消耗、提高系统资源利用率及系统运行速度,然后综合采用SYSGEN和ISE实现滤波器的模块化和自动化设计,简化设计过程,降低实现难度。具体在XC3S500E4f320 FPGA上实现了一系列4阶到32阶的FIR滤波器,实验结果验证了方法的有效性。     

A new FIR filter for state estimation and its application

This paper proposes a new FIR （finite impulse response） filter under a least squares criterion using a forgetting factor. The proposed FIR filter does not require information of the noise covariances as well as the initial state, and has some inherent properties such as time-invariance, unbiasedness and deadbeat. The proposed FIR filter is represented in a batch form and then a recursive form as an alternative form. Prom discussions about the choice of a forgetting factor and a window length, it is shown that they can be considered as useful parameters to make the estimation performance of the proposed FIR filter as good as possible. It is shown that the proposed FIR filter can outperform the existing FIR filter with incorrect noise covariances via computer simulations. Finally, as a useful application, an image sequence stabilization problem is considered. Through this application, the FIR filtering based approach is shown to be superior to the Kalman filtering based approach.     

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。