片上集成MEMS射频滤波器

研究采用MEMS工艺技术制造可在硅集成电路片上集成的射频滤波器.MEMS工艺技术实现了高性能嵌入式螺管电感和金属-绝缘层-金属电容元件的集成制造.整个微加工制造工艺为低温工艺,可与CMOS集成电路工艺实现后端集成.基于此工艺,设计和实现了应用于5 GHz射频频段的微小化的片上集成滤波器,包括一种低通滤波器和一种带通滤波器.测试结果表明,5阶低通滤波器的 -1.5 dB 转折频率在5.3 GHz频率,从直流到5 GHz频率的插入损耗小于1.06 dB.实现的带通滤波器为两阶谐振耦合式,在中心频段5.3 GHz的最小插入损耗为4.3 dB,通带内的回波损耗大于13 dB.研究结果表明:该微加工技术适用于无源器件和滤波器电路的CMOS后端集成,适合高性能射频片上系统的应用.     

矢量网络分析仪动态范围的原位拓展方法

针对大带外抑制滤波器传输和反射特性的测试需求,提出了一种矢量网络分析仪动态范围的原位拓展方法。该方法在不改变仪器硬件架构的前提下,在测试链路中增加低噪声放大器,通过把微小信号放大来拓展动态范围,并采用互相关的信号处理算法,通过对两路测试数据进行多次运算进一步降低了仪器的噪声基底。为提升测试精度,解决因低噪声放大器的引入导致无法直接获取接收端口误差项的问题,设计了基于12项误差模型的两步校准方法,并完成了连接适配器参数的提取和去嵌入。最后,对两个不同频段的大带外抑制滤波器进行特性测量。试验结果表明,200 Hz中频带宽下动态范围可以达到130 dB,相对于常规仪器的动态范围可以提升20 dB以上,验证了方法的有效性。     

基于滤波器边缘解调技术的光纤光栅压力测试系统

利用光通讯技术中被广泛应用的中心波长为1 550 nm,波形为等腰梯形的光纤带通滤波器的边缘效应进行解调,对所定义的波长调制函数和滤波器边缘特性进行了分析,搭建了光纤光栅压力测试系统,并进行了实验测试.借助压力测试台对所研制的光纤光栅压力测试系统进行了标定,并将测试结果与标准值进行了比较,在0～6 MPa的范围内该测试系统的引用误差为1%.     

基于谱峭度的滚动轴承包络分析

介绍了一种基于谱峭度和复平移Morlet小波的滚动轴承诊断包络分析法,该方法可根据谱峭度值自适应确定共振解调所用的带通滤波中心频率及带宽,使包络分析得到简化,但存在计算量大的不足.对此提出了一种改进的计算方法,该方法利用相邻不同级滤波器组中具有交叠频带的滤波器滤波和谱峭度计算结果的相关性,有效减少了实际需要构建的小波带通滤波器数量和相应的带通滤波、包络提取及谱峭度计算,降低了计算量,使该方法更适合于工程应用,仿真和实际测试验证了该方法的有效性.     

基于FIR带通滤波汽车平顺性分析

目前国标规定的汽车平顺性评价中心频率较低,而常用处理软件对低频数据处理不够理想,平顺性测试专用设备又十分昂贵。针对这种现状,基于有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response)滤波器理论,建立了MATLAB的FIR数字带通滤波器,从理论上消除了滤波时相位失真对频谱分析结果的影响。在此基础上,利用降采样方法对信号进行处理,避免了滤波器响应曲线不理想的情况,并将FIR数字带通滤波器应用于汽车平顺性加速度均方根值的计算。结果表明:设计的软件系统仿真结果与PROSIG的实测结果基本吻合,能够实现对汽车平顺性的有效评价。     

带通滤波器组匹配法在涡街信号处理过程中的应用

介绍基于带通滤波器匹配的涡街信号处理方法的原理,给出了用构建的涡街信号模型对该方法进行仿真的内容及结果.仿真结果表明该方法能快速准确地测量涡街信号频率.     

基于改进BP算法的微带射频带通滤波器设计

给出了1/4波长微带线射频带通滤波器设计的ADS仿真以及神经网络方法,微带滤波器的4个重要参数:线长L、线宽W、缝隙S,以及频率freq作为神经网络的输入;反射系数S11和端口传输系数S21以及输入端电压驻波比VSWR1作为网络输出.给出了采用激活函数增益改变梯度搜索方向思想而改进的BP算法,并给出了仿真实例.神经网络训练结果和用电磁仿真软件ADS对滤波器的仿真结果基本一致.为微带射频滤波器的设计提供了一种新的方法.     

数字带阻滤波器的设计及畸变矫正

在研究数字信号处理的过程中,可以采用数字带阻滤波器方法来进行消除交流电产生的工频干扰,但是传统的数字滤波器在起始位置存在畸变。利用双线性变换的方法将模拟带阻滤波器转换为数字带阻滤波器,借助离散时间系统中Z变换后的系统函数设计相应的数字带阻滤波器,以此来去除被测信号中的干扰信号,并通过两种简单算法来消除数字滤波器在起始位置的畸变。对一仿真混合正弦信号进行测试,试验表明,该滤波器可以很好地消除50 Hz的工频干扰,且该方法具有设计简单、应用方便、实用性强等特点。     

一种面积优化的内插滤波器的设计及实现

为节省芯片面积,设计并实现了一种面积优化的内插滤波器,该滤波器适用于Sigma—Delta音频数模转换器。采用级联多级半带滤波器加采样保持电路的系统结构以降低硬件复杂度。同时为了减少硬件开销,对半带滤波器的结构进行了改进。实现时采用了正则符号编码（CSD）以进一步减少芯片面积。通过Matlab仿真得到了其滤波器系数,经FPGA平台验证了其功能。滤波器采用TSMC0．18μmCMOS工艺实现,核心芯片面积为0．34mm^2。测试结果表明,芯片达到了设计指标,并且在面积上有一定的优势。     

中心及带宽可调梳状线滤波器的设计

滤波器中心频率改变时如何保持滤波带宽恒定是滤波器设计的关键问题之一。首先对滤波器中心频率改变时如何保持滤波带宽进行了理论分析。其次采用理论计算和软件仿真相结合的方式,利用Ansoft Designer进行参数计算和ADS进行仿真,设计了一种工作在L波段的电压调谐梳状线带通滤波器。滤波器中心可调范围1.45GHz~1.89GHz,3d B带宽100MHz,插损小于等于3d B。仿真结果进一步论证了设计方案的可行性。