关于煤炭通信中FIR数字滤波器的设计

FIR数字滤波器由于其显著的线性相位特性,在工程实际中的应用中具有非常重要的意义。通过对通信中应用的FIR滤波器的研究,对煤炭通信中的FIR滤波器的设计有了更深一步的了解。文章主要阐述了FIR数字滤波器的设计及其优化设计。     

基于改进DA算法和流水线技术的FIR数字滤波器设计

提出了一种改进的分布式算法和一种具有流水线结构的加法树乘法器,设计了一种在FPGA上实现的FIR数字滤波器。介绍了改进的DA算法,对采用FPGA实现直接型结构移位相加乘法器FIR滤波器和改进DA算法的高速FIR滤波器的性能进行了比较。用VHDL在Quartus II平台上进行了仿真,给出了实现高效滤波功能的设计结果及不同算法的资源占用比较。     

基于LMS算法自适应滤波器的仿真应用

自适应系统理论由于可以通过学习与适应外界的变化来解决经典系统设计方法中存在的局限性,受到国内外学者的广泛关注。本文在滤波器经典设计方法的基础上,结合LMS改进算法,研究了基于自适应FIR(Finite Impulse Response,有限冲击响应)滤波器的消噪系统。在仿真与应用部分,利用MATLAB进行了自适应FIR滤波器的设计与仿真,并通过对加噪声的音频信号进行处理验证了滤波的效果。研究表明,跟传统方法相比,自适应FIR滤波器具有较小的通阻带纹波,接近理想特性。     

基于FPGA的MAC FIR滤波器的实现

FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。本文设计了基于乘累加器(Multiply Accumulation,MAC)的有限冲激响应滤波器(Finite Impulse Response Filter),介绍了其优点及详细的设计方法,并给出了基于FPGA的实现流程,最后进行了基于JTAG的硬件协同仿真验证。仿真与实验结果验证了所提出MAC FIR的正确性与有效性。     

基于MATLAB的数字上变频器优化设计与仿真

充分利用性能日益完善的FPGA技术,应用软件无线电思想对数字上变频器进行系统构建,使用MATLAB软件对其中关键的平方根升余弦成形滤波器(RCF)、带外抑制FIR滤波器、半带滤波器(HB)、CIC滤波器进行设计和仿真,重点研究如何实现最优数字信道。     

基于FPGA的FIR数字滤波器的实现

文章介绍了FPGA,讨论了利用查找表的分配算法在FPGA器件中实现DSP的方法,并利用串行分配算法,在一片FLEX 10K芯片上实现了一个12阶8位的FIR数字滤波器,并生成了滤波器波形图,结果表明,满足技术指标要求,完成了设计任务。     

基于DSP的滤波器在处理矿井下噪声的应用

针对影响矿井下通信质量的环境噪声问题,采用窗函数法,借助Matlab软件设计出所需的FIR滤波器,得出滤波器系数,然后导入DSP程序中并加载到DSP芯片TMS320VC5402上实时运行。实践证明,所设计的滤波器能够较好地滤除高频噪声,改善矿井下的通信质量。     

用DSP实现的数字滤波器在矿井通信中的应用

针对矿井通信中的数字滤波处理部分,基于TMS320VC5416芯片的数字信号处理功能,本文以窗函数法为例,借助MATLAB完成了线性相位FIR数字滤波器的设计,并应用DSP实现了该数字滤波器。实现时,先在CCS50(N)仿真开发,然后将程序加载到DSP芯片上实时运行,从而实现目标。     

有限脉冲响应滤波器在电力系统谐波鲁棒估计中的应用

为了解决电力系统中谐波估计的不可靠性问题,设计了一种利用最佳有限脉冲响应（FIR）滤波器对电力系统谐波进行鲁棒估计的方法,并应用于有噪声电流或电压信号的状态空间表示,估计谐波分量的幅值。该方法是由有限数量的已测值组成的线性组合,可以保证其稳定性,从而避免出现发散问题。结果显示,最佳FIR滤波器不需要任何初始状态的先验信息,减少在谐波估计方法中引入的来自未知初始状态的误差。仿真结果验证了该方法的性能和鲁棒性,并将该方法用于电力调节系统的谐波分量和总谐波畸变的估计。与现有基于卡尔曼滤波器的方法相比,该方法为电力系统谐波估计提供了更可靠的解决方案。     

矿用红外甲烷传感器的研究

基于红外检测原理,以MSP430F1611单片机为核心设计了一种红外甲烷传感器。为了提高红外光的稳定性和对电路提供过压保护,设计了光源稳压驱动电路;经过硬件滤波之后,采集信号中仍然有噪声干扰,随后使用FIR滤波器,对经过硬件滤波后的信号进行数字滤波处理;实验室条件下,利用该传感器测量标准甲烷气体,实测结果表明该传感器的精度适合于煤矿行业的甲烷检测。     

基于TMS320LF2407A和MAX262的可编程数字滤波系统

介绍了可编程滤波芯片MAX262,及其与TMS320LF2407A的接口和控制程序,给出了用TMS320LF2407A定点DSP芯片实现FIR滤波的一种方法,叙述了软、硬件设计方法。实验表明,该方法有效可行,具有较好的应用价值。     

矿山震动信号预处理及其对时频的影响

矿山震动信号在研究微震特征、震动衰减规律、震动灾害评估方面起到至关重要作用。然而,实测的信号往往受到低频的基线漂移和50 Hz的工频干扰的影响,从而影响信号的质量,尤其是当信号能量较低时。为了解决这个问题,提出了一种根据信号自适应改变参数的矿山滤波器,作为实测信号的补充预处理程序。首先,根据线性相位FIR滤波器原理给出了能自动化计算滤波参数的切比雪夫设计方法。然后根据矿山实际的需求,加入了自动调整步骤,该步骤可根据50 Hz频率与周边频率的差距改变滤波器在该频率附近的衰减幅度。最后,评估了信号在滤波前、后的PPV、主频、傅里叶谱、小波时频谱和绝对加速度反应谱的变化。结果表明,提出的矿山自适应滤波器能够很好地过滤干扰信号,并且尽可能地保留信号原有的时频特征。     

煤体单轴压缩感应电荷时频演化规律与失稳破坏电荷评价指标

为了有效预测预报煤岩破坏所引起的动力灾害,介绍了受载煤体变形破坏电荷产生机理与感应电荷监测原理,开展了煤体单轴压缩过程感应电荷监测实验,采用基于假设原理的Lilliefors检验方法研究了有效电荷产生的初始时刻,获得了煤体破坏演化过程的应力与感应电荷的时序共性特征;研究了加载前期与破坏后期电荷信号的频域特征,设计了基于FIR方法的低通滤波器,得到了滤波后的有效电荷信号;基于煤体破坏演化过程的电荷时频特征,构建了失稳破坏电荷评价指标;开展了井下有、无动力显现的电荷监测试验,使用研发的本质安全型电荷监测仪验证了监测动力破坏现象的有效性。综上研究结果表明:Lilliefors检验方法能够判识煤体加载初期所产生的有效电荷信号,得到了压密阶段基本为白噪声信号,弹性阶段会产生不易识别的、少量的、且与白噪声混合的低幅值有效电荷信号,弹塑性过渡阶段会产生易于辨识、幅值相对增大且连续性较差的电荷信号,塑性阶段与破坏阶段的有效电荷信号随应力降次数增多而增多,随应力降幅度增大而增大,两阶段的电荷信号波动幅度较为剧烈,高幅值电荷信号连续性较强;通过时频变换,得到电荷信号白噪声主频不小于50 Hz,煤体破裂所产生的电荷信号主频不超过15 Hz,设计的FIR低通滤波器可有效降低噪声信号,能保留高幅值与高波动性的电荷信号;建立的电荷累积量、平均电荷强度、电荷变异系数3种评价指标,它们均能良好地反映出煤体的破裂状态,平均电荷强度还可反映出煤岩体的应力水平,变异系数能更加准确地识别煤体进入加速破坏阶段的前兆点;在采动影响下现场各测点的电荷变异系数与平均电荷强度明显比无采动影响的数值更大,电荷变异系数随着远离工作面而逐渐减小,平均电荷强度在超前工作面支承压力峰值影响范围内达到最大值,说明电荷法能够有效监测巷道的动力破坏情况,可为煤矿动力灾害预警提供一种新的监测手段。     

滤布检测装置在压滤机中的应用

介绍了压滤机的工作原理及滤布检测装置在压滤机中的应用,阐述了滤布检测装置在滤板上的安装结构及应用效果。该装置简单、方便,可迅速判断出滤布的完好情况,及时更换滤布,从而保证了压滤机的正常运行。