基于FPGA的抗混叠FIR数字滤波器的设计与实现

提出了基于FPGA的抗混叠FIR数字低通滤波器的设计与实现.利用Matlab和FDATool设计并确定FIR滤波器的系数,通过Altera DSP Builder和Matlab/Simulink完成滤波器模块的设计和仿真,DSP Builder可将设计好的滤波器模块直接转换成在FPGA上实现滤波器所需的VHDL语言,并在Quartus Ⅱ平台上进一步完成该滤波器的仿真和FPGA实现.最后对叠加有混叠频率成分的的电网电压信号进行滤波仿真,结果表明,滤波器符合设计要求.这种利用DSP Builder将Matlab和Quartus Ⅱ设计工具结合起来进行FIR数字滤波器设计的方法简单有效,所生成的滤波器模块可移植性好.     

基于FPGA的FIR滤波器在超声导波接收系统中信号降噪的应用

在超声导波接收系统中,为了抑制采集信号中的噪声,在超声导波接收系统信号采集端,设计基于FPGA的FIR数字滤波器对信号进行滤波处理.介绍FIR滤波器的数学原理,讨论了在FPGA中实现并行结构FIR滤波器的方法.利用MATLAB设计FIR滤波器,并在FPGA中利用Verilog编程实现该滤波器.在Model Sim中进行仿真,能够达到滤波要求.结果表明:在开发的系统中对设计的FIR滤波器进行实际超声导波信号测试,能够实现良好的滤波.     

基于FPGA多级分布式算法的FIR数字滤波器的设计

目的 实现多级分布式算法,设计滤波器以提高运算速度,节省资源.方法 多级分布式算法采用串并结合的方式实现,从底层到顶层逐级构建数字系统,通过查表法完成基于多级分布式算法的FIR滤波器设计,使用Quartus Ⅱ自带的仿真软件对系统进行仿真,并将滤波器输出结果 导入Matlab进行功率谱分析.结果 在FPGA上实现了FIR数字滤波,由功率谱密度曲线分析,测试信号经FIR滤波器滤波后,高频分量对低频分量的衰减可达到23 dB,很好地抑制了带外频谱.达到与传统FIR滤波器同样的滤波效果.结论 基于FPGA多级分布式算法的FIR数字滤波器具有良好的滤波效果,其设计方案具有可行性.     

基于FPGA的FIR数字滤波器的设计与实现

文章介绍了有限脉冲响应（FIR）数字滤波器的结构特点和基本原理,提出了一种基于FPGA的高效实现方案。该方案用Matlab工具确定滤波器的系数,然后用VHDL语言实现了16阶常系数FIR滤波器,并用MAX＋plusII软件对滤波器进行了逻辑仿真,结果满足滤波器性能指标设计要求。     

基于FPGA的32阶FIR滤波器设计

研究了一种采用FPGA实现32阶FIR数字滤波器硬件电路方案;讨论了窗函数的选择、滤波器的结构以及系数量化问题;研究了FIR滤波器的FPGA实现,各模块的设计以及如何优化硬件资源,提高运行速度等问题.实验结果表明了该方法的有效性.     

基于FPGA对称型FIR滤波器的设计与实现

在基于FPGA的对称型FIR数字滤波器设计中,为了提高速度和运行效率,提出了使用线性相位结构和加法树乘法器的方法,并利用Altera公司的FPGA开发软件QuartusⅡ进行仿真实现.实验结果表明,该方法和传统的移位相加乘法器和直接结构的FIR滤波器相比,这种方式在性能上有着明显的优势,具有使用逻辑单元少,执行效率高的特点.可以在以后的设计中作为子模块使用.     

一类逻辑器件实现FIR数字滤波器电路模型

主要研究时域可编程逻辑器件(FPGA)上实现低通有限冲激响应(FIR)数字滤波器结构.在分析了FIR数字滤波器的基本理论的基础上,利用Matlab设计出原型滤波器,使用全串行分布式算法作为滤波器的硬件实现算法,外围辅以单片机电路和FPGA进行通讯,并且给出了详细的算法编程和仿真波形图.突破了并行处理与流水级数的限制,可以很好地实现信号处理的实时性.同时,开发程序的可移植性好,可以缩短开发周期;数据的配置灵活,可以应用到不同的场合.     

基于Altera FPGA的部分串行FIR滤波器

为了设计资源消耗少、性能优良、通用性强的FIR滤波器,提出一种利用Altera CYCLONEIII 系列FPGA内部M9K RAM、硬件乘法器和逻辑单元构建部分串行FIR滤波器的设计思想.与完全串行结构相比,成倍提高了运算速度,减少了运算延迟;与完全并行结构相比,减少了逻辑单元的消耗.利用MATLAB中的fdatool工具设计FIR滤波器,并对系数进行量化;利用Quartus软件编译,并通过Modelsim软件仿真testbench中响应的输入、输出量.仿真结果验证了该设计方法的正确性,所设计的部分串行FIR滤波器具有资源消耗少、运算速度快等特点.     

结构健康监测系统中FIR滤波器的设计

针对结构健康无线传感器网络监测系统中,需要对节点数据进行预处理问题,采用FPGA（field-programmable gate array）为硬件平台,设计了FIR（finite impulse response）数字滤波器,对节点的数据进行数字滤波处理.设计中利用MATLAB/Simulink、DSP Builder软件对数字滤波器进行建模、滤波系数计算、系统模型仿真和生成相应的VHDL工程文件;利用Quartus-II软件对工程文件进行综合、编译和调试,并且生成相应的底层原理图模块.通过对1 kHz和4 kHz的两个正弦波混合信号进行仿真滤波表明,4 kHz的高频干扰信号被有效地滤除,实现了FIR滤波器的性能.将生成的VHDL代码下载到FPGA中,实现了基于FPGA的FIR滤波器设计.     

猝发式直扩系统伪码同步技术的FPGA实现

针对短时猝发式直扩系统中大频偏情况下伪码捕获和跟踪问题,该文提出了一种基于扫频、数字匹配滤波器和数字延迟锁定跟踪环的伪码同步方案,并基于FPGA平台进行硬件实现.试验结果表明该方案可以满足系统设计要求.     

基于时延补偿观测器的扰动抑制

为克服持续高频扰动对具有时延惯性环节被控对象的影响,提出了带时延补偿的扰动观测器．结合被控对象逆、Q滤波器、超前补偿环节和时延逼近器,运用频域分析技术实现了对被控对象的良好控制．分析表明,所提出的时延补偿观测器能够有效地克服时延对被控对象的不良影响,对相关持续高频扰动也具有很好的抑制作用．通过数值仿真,进一步验证了所提方案的正确性．     

有源电力滤波器检测滞后补偿误差的分析与建模

分析了DSP数字控制采集处理时间滞后对电力滤波器补偿的影响，论述了时问滞后对补偿结果造成的误差．中由单一失真频率入手，推导出补偿误差理论估计的数学模型，并将其扩展到多重失真频率，导出对确定负载、确定滞后时间的总理论补偿误差的计算公式．用这个公式可以分析由任何因素引起得时间滞后所造成的补偿误差．最后，通过实验对误差模型进行验证．由分析结果表明，时间滞后将在补偿中引起严重的误差；采样频率越低，电力滤波器产生的补偿误差就越大．     

重复控制系统中低通滤波器与输出反馈控制器同时设计

针对具有时变范数有界不确定性的线性系统,为了有效地抑制周期性扰动和跟踪周期性参考输入信号,提出一种同时设计重复控制器中的低通滤波器和输出反馈控制器的方法。首先,将重复控制系统转化为时滞系统;采用 lyapunov稳定性理论得到该时滞系统的鲁棒稳定性条件。基于此条件,将设计低通滤波器和输出反馈控制器的问题转换成一个非线性矩阵不等式求解问题,利用线性矩阵不等式方法(LMI)、锥补线性化方法(CCL),通过所提出的迭代算法计算低通滤波器最大的剪切频率及其对应的输出反馈控制器参数。仿真示例验证了所提出方法的有效性。     

一种协商式生成树协议

在交换式以太网中,怎样维护无环路的拓扑结构,如何最大限度地缩小网络的转发延迟,是本文的研究重点.笔者提出一种为每个虚拟局域网建造一个树结构的协商式生成树协议.在BPDU中加入标示性能的标志,交换机根据这个标志为每个VLAN生成、维护一个稳定的树结构,使交换机端口由阻止状态到转发状态的延迟明显缩短,提高了网络的实时特性.最后运用多层交换完成虚拟局域网之间的通信.这个算法能够快速收敛,缩小交换机端口的转发延迟,提高网络的实时特性.     

改进的变步长自适应滤波及Eckart加权抑噪算法

针对已有的变步长自适应滤波算法对噪声干扰敏感的问题,提出改进的变步长最小均方误差自适应算法,该算法对误差的自相关时间均值估计做遗忘加权补偿,并改步长因子固定范围约束为动态变化约束,一方面克服了单纯采用自相关时间均值估计调整步长所导致的步长因子快速衰减,获得了较快的收敛速度;另一方面相比基于Sigmoid函数的变步长算法,具有更平滑的步长变化和更低的稳态失调噪声.在改进算法中引入Eckart加权进一步抑制了自适应滤波器权系数伪峰,采用滑动窗遗忘加权降低了计算复杂度.将新算法及其Eckart加权应用于自适应时延估计仿真实验,结果表明：相比于已有的2种参数固定条件下的变步长自适应滤波算法,改进算法获得了更好的高斯噪声和突变噪声干扰下的时变时延跟踪性能.     

单轴稳定惯导系统速度匹配传递对准的研究

以单轴稳定系统为子系统,采用与主惯导系统的速度匹配方式设计卡尔曼滤波器,完成了单轴系统的飞行传递对准。仿真结果表明：设计的滤波器可以有效的提高单轴稳定系统的对准精度。     

一种提高目标检测概率的有效方法

检测概率是雷达效能评估的重要指标之一. 通过对单滤波器组间的跨越损失分析,可知当目标落在滤波器组交叠处会明显降低检测概率. 本文设计增加一组滤波器,覆盖单组滤波器交叠区域,降低单滤波器组间的跨越损失,从而在整个频率范围内都具有较好的检测性能,并给出仿真过程和工程试验数据,具有良好的工程实现效果.     

有源电力滤波器谐波电流检测研究及仿真

介绍了一种基于改进型谐波检测方法.该改进型检测方法用积分、延时和增益环节代替传统ip、iq检测方式中的低通滤波器,检测延时可减少到1/6个电源周期,同时这种方法可以推广到单相、三相四线电路和三相不平衡负载的场合中.仿真结果验证了该控制方案的正确性.     

假冒伪劣商品博弈和信誉市场的建立分析

以完全但非完美信息的贝叶斯均衡理论为背景 ,用一个假冒伪劣商品的博弈模型研究了目前中国市场上假冒伪劣商品泛滥的原因 ,分析了企业信誉的损失和市场信誉体制的不完善对成功的效率市场的形成和发展的巨大危害 ,并从企业和市场两个层面探讨了建立信誉市场的可能性。     

带乘性噪声和测量时滞的随机系统二次滤波

研究了状态方程中有乘性噪声,并且观测有时滞的随机双线性系统二次滤波器设计问题。因乘性噪声导致系统参数矩阵具有随机性,并且观测方程有时滞,无法直接采用经典的Kalman滤波方法,所以本研究基于Kronecker代数方法,首先将原系统转化为包含原系统状态和观测及其二阶Kronecker积的线性增广系统;然后基于新息重组方法将增广系统转化为无时滞系统,并利用投影定理得到增广系统系统的线性最优滤波器;最后提取增广状态估计的前n个分量,从而得到原系统的二次最优滤波器。仿真结果表明该滤波器与现有的线性最优滤波器相比,估计精度提高27％,整体性能有较大提高。