减小表面粗糙度测量高斯滤波幅度偏差

提出了一种减小表面粗糙度测量用的高斯滤波器幅度传输特性偏差的新方法。根据中心极限定理,可以构造出不同的高斯逼近滤波器。用多级一阶巴特沃思滤波器和多级移动平均滤波器分别去逼近高斯滤波器时,两者的幅度偏差方向相反、极值位置相近,所以这两种方法的线性组合可以大大减小偏差。用这两种不同逼近滤波器的并联方法构成的一个简单的线性组合滤波器,去逼近高斯滤波器的幅度传输特性,其幅度传输特性的最大偏差只有0．11％。这种新的逼近方法,算法简单、精度高,实现了表面测量高斯滤波处理的高精度和高效率的高度统一。     

小波滤波器的开关电流电路设计与实现

本文首次提出基于开关电流技术的小波滤波器的设计与实现。小波滤波器在模拟VLSI小波变换的实现中起着关键的作用,Padé逼近是一种有效的有理逼近。采用高斯函数一阶导数作为基本小波,用Padé变换获得其有理分式逼近,利用开关电流技术实现小波滤波器可获得小波变换所需的基本小波及其膨胀小波。仿真结果验证了小波滤波器的良好特性。     

三角窗逼近法实现高斯滤波器

在中心极限定理和逼近理论的基础上,提出了一种用三角滤波器的级联来实现高斯滤波器的新方法.根据三角窗函数的对称性和三角滤波器的递归性,给出了高斯滤波器的实用逼近算法.实验表明,与传统的高斯滤波方法相比,新方法算法简单,计算效率高,且易于实现.     

基于线性约束微粒群算法的FIR滤波器设计

FIR低通滤波器的频域设计是一个带线性约束的优化问题,通过引入拉格朗日乘子可以将约束问题转化为无约束问题.本文用改进的微粒群算法求解转化后的FIR滤波器的优化设计问题.但是,在引入拉格朗日乘子后,求解线性约束问题的微粒群优化变得复杂,而根据拉格朗日对偶原理,可将拉格朗日乘子分离出来进行优化.这样,带线性约束的FIR滤波器的优化设计,通过微粒群优化及少量迭代就可得到最优解.最后通过低通滤波器的设计证明该方法的效果优于不带约束的微粒群算法.     

磁电轴承中抑制不平衡振动的陷波滤波器设计方法

为解决陷波滤波器在实际应用中存在影响控制系统稳定性的问题和兼顾系统的干扰抑制和稳定特性,提出了一种陷波滤波器的设计方法。该陷波滤波器采用通用式结构,其中心频率分布在转子转速附近以抑制不平衡振动。陷波滤波器中的其他三个参数,与滤波器的带宽和极点分布相关,可影响系统的稳定性。推导出包含该陷波滤波器的系统传递函数和稳定方程,综合采用根轨迹、频域分析的方法,给出了这三个参数与系统稳定性的关系。然后考虑稳定裕量、刚度、振荡幅度和滤波效果的要求以设计陷波滤波器。试验结果表明,采用该设计方法的陷波滤波器,不仅使磁电轴承的转速衰减率和控制电压噪声分别减小91％和67％,而且也使系统的稳定性指标和附加振荡幅度满足设计指标。     

国标圆度仪数字滤波器传输特性逼近方法的研究

国标ＧＢ７２３５－８７给出了圆度仪滤波器的传输特性曲线,由于量值的传递关系,在圆度测量数据预处理时,要求所设计的滤波器的幅度传输特性曲线严格逼近国标给定曲线。本文提出了修正载止频率的Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ混合滤波设计法,使得滤波器在截止频率处的传输误差为零,其它频段对国标特性曲线的最大逼近误差为２％。该滤波器已应用于ＨＩＴ－ＴＡＮＬＹ大型圆柱度仪误差分离系统中,成功地复现了国标滤波器幅度传输特性曲     

椭圆滤波器边带优化设计方法研究

给出了椭圆函数滤波器边带特性优化设计的一种新方法。该方法把椭圆函数滤波器的边带选择性作为一个设计参数进行优化处理,充分利用函数逼近阶数的计算余量,通过相应的算法调整归一化的阻带角频率使边带选择特性最大化,可以在不增加阶数的前提下获得更好的衰减特性,有效地减小过渡带宽。文中给出了计算方法和实例分析。     

可变带宽线性相位FIR滤波器的设计和实现

研究了一种具有稳定相频响应的可变带宽线性相位FIR滤波器的设计和实现.提出了一种基于加权最大误差最小化准则的线性规划方法来设计可变带宽线性相位FIR滤波器.通过利用一种特殊可变滤波器结构,将整个可变带宽滤波器的转移函数表示成定系数线性相位子滤波器的加权线性组合,这里权值直接由带宽所决定.文中基于最大误差最小化准则建立加权误差函数,并利用线性规划方法来求解优化的滤波器系数.该方法避免了复杂的矩阵运算,计算量较小.应用这种滤波器的优点在于只有一个由带宽所决定的可变参数,更新机制简单.仿真实验结果证明了这种可变带宽线性相位FIR滤波器的有效性.     

应用小波神经网络处理CCD图像噪声

提出了一种用于数字图像中CCD噪声处理的小波神经网络滤波器.分析了CCD噪声模型,找出了导致CCD噪声模型复杂的原因:CCD相机响应功能的非线性.在对自适应噪声平滑(ANS)滤波器分析的基础上,考虑了影响滤波效果的两大问题:滤波窗口和图像强度.将小波神经网络非线性逼近CCD噪声曲线,按照噪声参数对图像进行区域划分并分配相应的权值.然后,结合相应的非线性滤波器进行针对性滤波,综合输出.实验结果表明:本文改进的滤波器滤波效果明显,信噪比得到进一步提高(24.65).利用小波神经网络良好的非线性函数逼近性,结合ANS滤波器,构造出了小波神经网络非线性ANS(WNN-NANS)滤波器,该滤波器在去除噪声的同时很好地保留了边缘细节,同时提高了信噪比.     

MATLAB在FIR滤波器设计中的应用

数字滤波器作为数字信号处理的基本组成构件,如何设计滤波器在数字信号处理中有着重要意义.本文根据FIR滤波器的原理,提出了在MATLAB环境下采用等波纹最佳一致逼近法(Parks-McClellan最优法)的FIR滤波器的设计.文中给出了设计实例,仿真结果表明设计的各项性能指标均达到了指定要求,设计过程简便易行.     

小波神经网络在CCD图像噪声处理中的应用

目的：CCD相机响应功能的非线性,导致了CCD噪声模型的复杂性,使得滤波效果不佳,本文提出一种针对于数字图像中CCD噪声的小波神经网络滤波器。方法：首先,分析CCD噪声模型,找出导致CCD噪声模型复杂的原因——CCD相机响应功能（camera response function简称CRF）的非线性;接着,在对ANS滤波器分析的基础上,针对影响滤波效果的两大问题：滤波窗口和图像强度,将小波神经网络非线性逼近CCD噪声曲线,按照噪声参数对图像进行区域划分并分配相应的权值,然后结合相应的非线性滤波器进行针对性滤波,最后综合输出。结果：实验结果表明：本文改进的滤波器滤波效果明显,信噪比得到进一步提高（24.65）。结论：利用神经网络良好的非线性函数逼近性,将其结合ANS滤波器构造出神经网络非线性ANS滤波器（NN-NANS filter）,试验结果表明,该滤波器在去除噪声的同时边缘细节也得到了很好的保留,同时提高了信噪比。     

高速宽带取样-滤波数字化系统中高斯滤波器的设计

本文基于频域逼近的方法提出了高斯滤波器的设计理论,得出了带宽归一化的各阶高斯滤波器的通用计算公式。并对高斯滤波器的数字化时间窗口、回复时间参数等进行了计算。     

基于扩展傅里叶变换的可变带宽滤波器设计

本文提出了一种基于扩展傅里叶变换（EFT）的可变带宽滤波器（VBF）设计方法。文中定义了扩展傅里叶变换和线性准时不变（LQTI）系统,分析了线性准时不变系统在扩展傅里叶变换域的频率特性,并利用线性准时不变系统的可变带宽频率特性来构建可变带宽滤波器,同时详细分析了可变带宽滤波器的通带变化情况。这种可变带宽滤波器基于一种简单的更新机制,能够有效降低运行时的复杂度。实验结果证明了基于扩展傅里叶变换的可变带宽滤波器的有效性。     

线性相位非均匀带宽DFT调制滤波器组设计

提出了一种非均匀带宽DFT调制滤波器组设计方法,该方法在设计近似重构、过采样均匀DFT调制滤波器组的基础上,用全通滤波器代替其多相结构中的延迟单元,在不改变原滤波器组系数的条件下获得非均匀的频带划分;针对这种变换带来的信号重建相位失真问题,在滤波器组输出端构造一个相位补偿器,并采用最小二乘法设计,使得设计出来的FIR补偿滤波器在全频带范围内直接逼近理想补偿器的频率响应.与现有的补偿方法相比,该方法具有更小的幅度和相位近似误差,并且有效地降低了补偿滤波器的阶数.通过对全通变换参数的合理选择,可以使非均匀频带分布满足符合人耳听觉特性的Bark域,从而适用于语音信号处理.     

Lurie型时滞系统的稳定性与镇定

研究了Lurie时滞系统的绝对稳定性问题，导出了用一个线形矩阵不等式系统的可行性表示的时滞依赖绝对稳定性判据，进而通过求解线性矩阵不等式，给出使得闭环系统绝对稳定的无记忆状态反馈控制器设计方法，最后用仿真例子验证了文中所提出的结果。     

三电平APF的LCL滤波器设计和分析研究

针对有源电力滤波器(APF)补偿谐波电流时纹波较大的问题,对二极管箝位型(NPC)三电平APF的LCL滤波器设计和分析方法进行了研究。分析了滤波电感、电容和阻尼电阻等各个参数对LCL滤波器的影响,给出了LCL滤波器的设计原则和约束条件,提出了一种简单实用的LCL滤波器设计方法。首先,根据有源电力滤波器需要补偿谐波电流的最高次数和开关频率选定LCL滤波器谐振频率;然后,为了解决低频谐波电流和高频开关纹波电流互相干扰的问题,同时为了减小电感体积、节约成本,根据设计原则和约束条件对LCL的各个参数进行了优化设计;最后,在5 kVA三电平并联型有源电力滤波器实验平台上进行了实验验证。实验及研究结果表明,该设计方法在保证有源电力滤波器高补偿带宽的同时可以有效降低其纹波电流。     

全方位二维多级中值滤波器

中值滤波器是在脉冲噪声背景下恢复根信号的有效方法。在二维信号处理中,通常定义的各种子窗口不能全面地代表根信号细节方向的多变性。为解决这一问题,本文提出了全方位子窗口的定义,并由此导出了一种新的中值滤波器——全方位二维多级中值滤波器。同时,推导总结出了该新滤波器的分解特性以及输入/输出统计特性。在标准测试图象噪声环境下,实验结果表明在保存细节方面,本文提出的滤波器比Arce的中值滤波器性能提高两倍.     

滚动轴承振动速度测量中的滤波器设计

借助组合小波,介绍了数字化滤波器设计,用于滚动轴承振动速度信号的低、中、高频段测量。所设计的带通滤波器具有过渡带窄、带通平稳和线性相位特点。并详细地说明了滤波器设计参数和滤波特性,列举了滚动轴承振动速度测量的实例,其有效性在计算机测量中得到证实。     

基于M通道LPPRFB的综合滤波器对称性与长度选择方法研究

M通道LPPRFB的研究一直是多速率信号处理的一个热点,而同时兼顾其综合滤波器的对称性与长度选择通用性问题的研究,目前在文献中还没有报道.本文根据其线性相位和理想重建特性,从理论上推导出了综合滤波器的对称性及长度的关系,并提出了M通道LPPRFB的对称性与长度选择的一般方法,最后以实例说明该方法通用且有效.     

MATLAB在IIR滤波器设计中的应用

数字滤波技术是数字信号处理的一个重要组成部分,滤波器的设计是信号处理的核心问题之一。本文根据IIR滤波器的设计原理,提出了MATLAB环境下基于双线性变换法的IIR滤波器设计方法,在该方法中只需要将数字滤波器的技术性能指标按双线性变换法转换为模拟滤波器的性能指标,再根据指定的模拟滤波器设计出相应的数字滤波器。文中给出了设计实例,仿真结果表明设计的各项性能指标均达到了指定要求,设计过程简便易行,MATLAB环境为设计IIR滤波器提供了一个可靠而有效的工作平台。