用对数域电流模式电路实现连续小波变换

本文提出了用对数域电路实现连续小波变换的一种方法.利用复解调技术将设计带通滤波器组转化为设计相对简单的低通滤波器组问题,给出了分解与重构的系统流程.设计并分析了对数域电流控制振荡电路,对数域积分器和高斯滤波器等主要的模拟电路.     

对数域滤波器的实现

对数域电路是利用器件的非线性实现电路的线性工作,解决了有源滤波器线性工作范围的问题.介绍了基于晶体管的反相和同相对数域积分器并进行Pspice仿真.以三阶低通滤波器为例,描述了从线性滤波器到对数域滤波器实现过程,给出了具体的滤波器实现原理图.     

基于信号流图的任意阶对数域滤波器设计

本文给出了一种基于信号流图的任意阶对数域电流模式滤波器的通用设计方法.用该方法产生的,n阶滤波器由2n个对数单元电路和n个接地电容组成,易于集成.在此基础上给出了三阶Butterworth滤波器的设计实例及其PSpice计算机模拟结果.     

基于对数域无损积分器的高阶滤波器设计

提出利用双极型晶体管构成的对数域无损积分器以及对数压缩和指数扩展电路实现高阶滤波器.基于无源网络模拟,该设计不仅方法简单,而且使用元件种类很少,易于集成给出一个6阶Butterworth带通滤波器设计实例.PSpice仿真结果表明,该对数域滤波器能在低电压条件下工作,并具有高频、宽调谐范围和低失真等特性.     

Turbo码的一种高效改进型MAP译码算法

该文给出了一种改进型最大后验概率(MAP)译码算法用于实现并行级联卷积码(Turbo码)的最优译码。与基于对数域的Log-MAP算法相比较,该文给出的算法不引入对数域,但能够完全消除标准MAP算法在迭代过程中必须进行的大量指数和对数运算。计算机仿真结果表明,这种具有最优纠错性能的改进型MAP算法能够显著减少运行时间,其译码效率甚至优于牺牲了较多纠错性能的最快速的对数域MAP译码算法(Max-Log-MAP)。     

基于多离散对数问题的公钥密码

该文首先定义了多离散对数问题,给出了现有隐含子群问题量子计算算法不适用于求解该问题的必要条件,且该问题在经典计算模式下,其困难性比离散对数问题难,用于求解有限域上离散对数问题的数域筛法不适用于求解多离散对数问题。然后设计了基于多离散对数问题的公钥密码,其安全性依赖于多离散对数问题,且公私钥的数据量小,分析了算法参数的选取原则,证明了算法脱密原理的正确性,算法在每次加密时需要随机选取一个数,使得算法对同一个明文加密所得的密文不一定相同。     

低压低功耗阶跃增益对数域电流模滤波器的状态空间设计方法

本文提出了一种基于状态空间方程理论的阶跃增益对数域CMOS电流模滤波器设计新方法,并构建了构成阶跃增益对数域高阶滤波器的基本状态方程及其对应的基本电路单元.可简化电路设计,易于实现电路优化;MOS管工作在亚域值区,低电压低功耗;电路中间变量可观测,可实现阶跃增益及可调带宽.采用该方法,实现了一款基于0.35μm工艺的二阶CMOS对数域电路,工作电压1.4V,功耗15μW,电路面积150×160μm2.     

LDPC码译码算法及性能分析

为了进一步降低低密度奇偶校验(LDPC)码译码算法的复杂度,基于经典置信传播(BP)译码算法,给出了对数域迭代后验概率对数似然比(APP LLR)算法。通过概率域的和积算法(SPA)和对数域的迭代APP LLR算法的性能仿真及分析可见,迭代APP LLR算法能以较小的性能损失换取复杂度的大幅降低。进一步选用迭代APP LLR算法,结合不同地形条件下的VHF频段信道模型,仿真了LDPC码编译码系统的性能。理论分析及仿真结果均表明,基于迭代APP LLR算法的LDPC码,实现简单,性能优异,具有良好的工程应用前景。     

基于零阶统计量的韧性归一化自适应时间延迟估计

依据零阶统计量理论,给出对数矩过程、对数宽平稳及对数各态遍历的定义,提出一种韧性的归一化自适应时间延迟估计方法(简称NZOSTDE).该算法用FIR滤波器对两个含有脉冲噪声的观测信号建模,利用不存在有限方差的脉冲信号经过对数变换后其各阶矩的存在性和几何功率的概念,在对数域基于最小均方误差(LMS)准则归一化自适应得到FIR滤波器的系数,该系数最大值对应的序号就是时间延迟的估计值.本文提出的新算法克服了基于分数低阶统计量(FLOS)算法的局限性.计算机仿真实验表明,NZOSTDE算法在强脉冲噪声环境下比归一化最小平均P范数时间延迟估计方法(简称NLMPTDE)算法更具有韧性.     

一种基于平衡式对数域积分器的高阶滤波器

提出了一个新的工作在甲乙类状态的平衡式对数域积分器 ,用跨导线性原理分析得到其传递函数。基于该积分器电路 ,采用无源网络模拟法设计出一个 1 d B波纹的五阶切比雪夫对数域低通滤波器。PSpice仿真结果表明 ,这种新型对数域滤波器能在低电压条件下工作 ,并具有高频、宽调谐范围和低失真等特点。     

模拟积分器性能的实验分析及泄漏电阻的测量

长时间低零漂积分器在托卡马克装置中具有重要应用价值。本文就温度、湿度对模拟积分器运放的影响情况进行测量分析,总结了运放随温度、湿度的变化规律,这对设计研制高性能积分器具有较好的指导作用。积分器产生漂移的另一个重要方面是积分电容存在泄漏电阻,本文给出了测量积分电容等效泄漏电阻的方法,并给出了电容随电压的近似函数表达式。     

用于高频的新颖开关电容积分器

本文研究了用于开关电容(SC)滤波器的离散积分器,所推荐的积分器是由无耗离散积分器(LDI)和双线性离散积分器的最佳线性结合而成,因此,称之为组合离散积分器(CDI)。由于这个积分器使正常转折频率增加一倍,并使高频离散积分器误差减少到最低限度,所以它对高频应用是理想的。文中给出了组合离散积分器的几种SC实现,并且还给出了以组合离散积分器为基础,模拟一般一阶和二阶的模拟滤波器单元的SC电路。     

插值FIR视频积累器

扫描雷达的最优视频积累器因运算量大而难以实时实现.本文提出了一种新的FIR视频积累器——插值FIR积累器.与最优积累器相比,新积累器运算效率高,舍入噪声小.而且,它与最优积累器具有几乎相同的性能.因而新积累器具有较好的实用性.     

基于晶体管非理想特性的对数域积分器分析与改进

研究了由于双极型晶体管的非理想特性(如寄生发射极电阻RE和基极电阻RB、有限β值及Early效应(VA)等)使得跨导线性积分器特性发生偏移的机理。应用积分器误差函数导出了该积分器非理想特性方程，定量分析出晶体管非理想参数对积分器幅值和相位特性影响，给出了电子补偿的方法，并用PSpice进行了仿真，验证了理论分析结果。     

基于微透镜阵列的光束积分系统的性能分析

为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,相比非成像型还降低了对半导体激光器(LD)光束准直的要求,并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变,拓展了系统应用范围。经实验测试,在照明范围内LD阵列光束经成像型积分系统后光斑不均匀性小于10%。     

Transients of fractional-order integrator and derivatives

Although fractional-order differentiation is generallyconsidered as the basis of fractional calculus, we demonstrate in this paper that the real basis is in fact fractional-order integration, mainly because definition and properties of fractional differentiation rely deeply on fractional integration. A second objective of this paper is to demonstrate that mastery of initial conditions as an infinite dimensional state variable allows analysis of the transients (or free responses) of the fractional integrator and derivatives. Thus, this paper is focused on fractional integration and particularly on the fractional integrator, which is an infinite dimension integer-order differential system. Consequently, the properties of this integrator are linked to its infinite dimension state variable and the mastery of its transients rely on the knowledge of its initial conditions. Its frequency distributed model is introduced, and its transients are analyzed; a finite dimension approximation of the fractional integrator is defined and validated. Numerical simulations exhibit the essential role played by the initial state vector. The definitions of the Caputo and Riemann-Liouville fractional derivatives exhibit two fundamental operations: integer-order differentiation and fractional-order integration. Thus, the transients of these two derivatives rely on the mastery of the infinite state variable of the associated fractional integrator. The Laplace transform equations of the explicit derivatives are revisited: the main result is that usual relations are wrong because the initial conditions of the associated fractional integrator are not taken into account. Finally, with the help of numerical simulations, we show that practical initialization and transients analysis of the explicit derivatives depend essentially on the mastery of the integrator initial conditions.     

适宜集成的KHN滤波器设计

为了获得高精度的电压模KHN滤波器,以Deboo积分器为原型,先给出一种高精度、易集成的变形Deboo积分器,再借助Meson公式,用变形Deboo积分器设计出极点频率为31.8 kHz、品质因素为1、通带增益为2的通用电压模KHN滤波器.该电路不仅可同时实现高通、带通和低通输出,且极点频率与品质因素能实现正交、精确调节,电路的参数取决于电阻比,两积分电容接地,因而适合单片集成技术.计算机仿真结果与理论分析一致.     

A high-slew integrator for switched-capacitor circuits

A new method for improving the slew rate of a switched-capacitor integrator is introduced. A booster circuit is used to measure the integrator input voltage and then inject a proportionate amount of charge at the integrator output. The boosted integrator significantly reduces the settling time due to amplifier slewing. In addition, the booster has no adverse effect on the noise and stability performance of the integrator. The booster stage increases the total static integrator power by 36% and the total die area by 22%     

Integrator and differentiator with time constant multiplicationusing current feedback amplifier

A set comprising an active RC integrator and differentiator with time constant multiplication is presented. The proposed integrator and the differentiator can be used for low-frequency signal processing applications. Moreover, no extremely large-valued passive components are needed. In the integrator, the unlimited multiplication of time constants is allowed. Both have been implemented using commercially available current feedback amplifiers. Experimental results demonstrate the theoretical predictions     

On distributed order integrator/differentiator

In this paper, we derive the impulse response of the distributed order integrator/differentiator and its asymptotic property by using the complex path integral. Based on the derived analytical impulse response, we present a technique to perform the discretization of the above distributed order integrator/differentiator. The derived asymptotic property can be applied to verify the feasibility of this method. Some new features of the distributed order integrator/differentiator are shown in time and frequency domains. A number of illustrated figures are presented to validate the concepts.