粒子群优化算法在FIR数字滤波器设计中的应用

本文针对有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数优化问题,提出了一种用粒子群优化算法(PSO)设计FIR数字滤波器的方法.首先将滤波器的设计问题转化为滤波器参数的优化问题,然后利用粒子群优化算法对整个参数空间进行高效并行搜索以获得参数的最优化.FIR数字低通、带通滤波器设计实例证明了该方法的有效性和优越性.     

基于二象限APF的单相功率因数校正器

为消除单相整流装置产生的谐波,提出了一种基于二象限有源滤波器(APF)的单相功率因数校正器,包括其主回路拓扑与控制策略。使用T型拓扑可滤除高次谐波,在主回路加装二极管可削减有源滤波器电流峰值,并在控制回路中使用双前馈以实现快速响应。对该拓扑和控制方案进行了Matlab仿真,并设计了基于dsPIC33F系列数字控制器的实验样机。仿真和实验结果均表明该技术可在降低成本的情况下,仍将功率因数提升至99%。     

基于免疫算法的IIR数字滤波器优化与实现

由于IIR数字滤波器设计实质上是一个非线性高维复杂函数优化问题,文中提出基于具有全局搜索能力强,收敛速度快特点的免疫算法实现IIR数字滤波器优化设计的新方法,给出了IIR滤波器优化设计的数学模型,描述了应用免疫算法优化设计IIR数字滤波器的具体实现步骤。通过低通和高通IIR数字滤波器设计的仿真结果表明方法的有效性和高效性。     

数字滤波器性能指标优化中FIR的设计与仿真研究

数字滤波器,通俗来讲,就是一种算法或者装置,一般情况下由数字乘法器、加法器和延时单元3部分构成。对数字滤波器的设计方法研究已有20年的历史,目前其正处于稳定发展时期。遗传算法等优化算法的利用,在优化数字滤波器的性能指标以及仿真实现FIR数字滤波器方面进行得如火如荼。这种基于生物界自然选择和进化机制发展的算法具有并行度高、随机、自适应搜索等特点,当前在组合优化、生产调度、自动控制、图像处理、机器学习、数据挖掘等各个方面均有所应用。正如人们所理解的,数字信号处理就是从噪声中寻找有用的信号,恰巧这也是寻找最优解的过程。可以说,在数字滤波器设计方面,遗传算法是一个大胆的尝试。所以,文章针对数字滤波器性能指标优化中FIR的设计与仿真进行了研究。     

IIR数字滤波器的粒子群优化设计方法

探讨了IIR（Infinite Impulse Response）数字滤波器的设计,重点研究了IIR数字滤波器设计的粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）算法及算法框图,总结了粒子群优化算法的实现步骤。这一算法的提出,避免了传统算法的缺点,所设计的滤波器达到了理想的性能。通过实验表明,IIR数字滤波器的粒子群优化算法优于遗传算法。     

直放站回波消除器中数字抗混频滤波器的设计

就DVB/CMMB数字回波消除直放站研发中涉及的抗混频数字抽取滤波器这一关键技术进行了详细研究,对3种数字抽取滤波器(FIR,HBF,CIC)进行了简要介绍,对其实际性能进行了对比分析。最后,采用Matlab与FPGA硬件平台相结合的设计方法对性能最合适的FIR滤波器进行硬件实现、联合仿真、测试与验证,该设计方法极大优化了设计进程。     

基于FPGA的IIR带通数字滤波器设计与仿真

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。     

QPSO算法在FIR数字滤波器设计中的应用

FIR数字滤波器的设计实际上是一个多维变量寻优问题,滤波器的设计可转化为滤波器参数优化的问题。文章介绍了粒子群优化算法、量子粒子群优化算法,然后利用算法对参数空间进行搜索以获得参数的最优化,根据预期频率特性的设计要求,通过仿真实验表明设计方法的有效性。     

巴特沃斯数字陷波滤波器的设计

随着数字技术的发展,数字滤波器在许多领域得到广泛的应用。研究一种在Matlab语言环境下设计IIR数字陷波滤波器的方法,在数字陷波滤波器设计过程中,先进行模拟低通滤波器的设计,然后进行模拟低通/模拟带阻滤波器转换,最后采用双线性变化法将模拟陷波滤波器转化成数字陷波滤波器。提出一种用所有零点和极点来表达数字陷波器传递函数的方法,同时给出以巴特沃斯模拟低通为原型设计数字陷波滤波器的程序。     

基于System Generator的数字滤波器实现与优化

FPGA是数字信号处理的理想器件,数字信号处理涉及到大量滤波器的设计与实现。本文详细介绍了基于System Generator的数字滤波器的设计与实现,并且根据FPGA的特性对滤波器进行了优化。     

文字电话的液晶显示与实现

文中实现了文字电话通信前等待界面和通信中信息的液晶显示。使用Microchip公司生产的dsPIC33F数字信号控制器与16位开发板,以MPLAB为开发平台,使用C语言编程并通过C30进行编译完成对数字信号控制器的控制,从而实现控制器驱动液晶显示模块实现显示。利用点阵型液晶显示模块TSB1G7000的命令字实现显示界面的小图标设计和滚屏设计,并且实现了通信过程中双方通信数据的显示。实践表明,使用dsPIC33F数字信号控制器与液晶显示模块构成的显示系统可以满足文字电话的显示要求。     

正弦波输出的单相逆变电源设计

逆变电源是将直流电能转变成交流电能的变流装置,是太阳能、风力等新能源发电系统中的重要设备.本文主要介绍了正弦波逆变电源的主电路设计、单片机数字控制系统设计等内容.主电路包含单相全桥逆变电路、升压变压器和LC滤波电路等,数字控制选用dsPIC30F2010 PIC单片机产生SPWM波形,经IR2110芯片驱动MOS管,再经全桥逆变和LC低通滤波电路,最终输出正弦波交流电压.依据设计方案制作了实验样机,实验结果证实样机能输出纯净的正弦波电压,能够满足设计指标要求.     

近钻头电阻率随钻测量系统中电流激励源的设计

发射天线激励是近钻头电阻率随钻测量中的关键技术。文章提出了一种单极性正弦脉宽调制的电流激励源,详细论述SPWM等效面积法的原理,介绍基于数字信号控制器dsPIC33F的SPWM波形的产生方法,并给出了软件流程图。实验结果验证了该设计的可行性。     

基于dsPIC的数字控制PFC研究

文章基于dsPIC30F6014数字信号控制器（DSC）,实现了单相Boost功率因数校正器的全数字控制。开关电源的数字控制实现可采用先进的控制策略,简化系统的结构,缩小体积,提高系统性能。文中提供了单相Boost PFC变换器的完整数字控制解决方案。首先给出了PFC控制系统参数的选择方法;然后讨论了基于dsPIC的Boost PFC的解决方案,包括主电路参数的确定、系统结构和软件设计;最后给出了1000W功率等级的仿真和实验结果,验证了数字控制PFC的优良系统性能。     

微处理器dsPIC33F在微机保护装置中的应用

数字信号处理器dsPIC33F集多通道高精度A／D转换、多通讯模式、看门狗、CMOS Flash技术等于一体,其内部可完成所有数据操作．实现总线不出芯片技术。将该处理器应用于微机保护装置,提出基于dsPIC33F微处理器的微机保护装置的设计方案。给出相应的接口电路与软件流程。该设计方案结构简单,性价比及可靠性高,开发周期短,具有一定的实用推广价值。所研制的微机保护装置现场运行效果良好。     

dsPIC30F4012型微处理器在交流变频调速系统中的应用

介绍dsPIC30F4012型微处理器的特点及其在交流变频调速系统中的应用.本系统使用交-直-交电压型主电路,采用SPWM技术的规则采样法,选用dsPIC30F4012形成SPWM波,使用PW100C VA120型智能功率模块作为逆变器主电路,给出基于dsPIC30F4012的全数字实现及其实验波形.     

串行时钟PCF8583在微机保护装置中的应用

实时时钟是微机保护装置的重要部件,在讨论PCF8583结构与功能的基础上,提出采用dsPIC33F系列微处理器与串行王2C时钟PCF8583的接口设计方案,给出了相应的接口电路与软件流程。该设计方案结构简单,可靠性高。开发周期短,具有一定的实用与参考价值。所设计的微机保护装置已投入现场运行,效果良好。     

基于dsPIC30F4012的冰箱制冷压缩机控制器

基于dsPIC30F4012设计一种用于冰箱制冷压缩机的无刷直流电机控制系统。其驱动电机通过三段式升频升压法启动．当运行至满足自同步速度时．单片机通过检测电机的端电压获取转子的换相点,并通过PID算法提高系统的控制鲁棒性。经测试,该系统具有良好的稳定性和可控性,既降低成本,又控制灵活,具有较高的实用价值。     

Model Reference Adaptive Control Design for a Shunt Active-Power-Filter System

In this paper, model reference adaptive control (MRAC) is proposed for a single-phase shunt active power filter (APF) to improve line power factor and to reduce line current harmonics. The proposed APF controller forces the supply current to be sinusoidal, with low current harmonics, and to be in phase with the line voltage. The advantages of using MRAC over conventional proportional-integral control are its flexibility, adaptability, and robustness; moreover, MRAC can self-tune the controller gains to assure system stability. Since the APF is a bilinear system, it is hard to design the controller. This paper will solve the stability problem when a linearization method is used to solve the nonlinearity of the system. Moreover, by using Lyapunov's stability theory and Barbalat's lemma, an adaptive law is designed to guarantee an asymptotic output tracking of the system. To verify the proposed APF system, a digital signal controller (dsPIC30F4012) is adopted to implement the algorithm of MRAC, and a 1-kVA laboratory prototype is built to test feasibility. Experimental results are provided to verify the performance of the proposed APF system.