Design of recursive digital integrators and differentiators using particle swarm optimization

This paper presents a new method for designing digital recursive integrators and differentiators by using nonlinear stochastic global optimization based on particle swarm optimization (PSO). A modified PSO is used to optimize the unknown coefficients of second‐order and third‐order recursive integrators in order to obtain a better magnitude response closer to the ideal integrator. The coefficients of the state‐of‐the‐art available filters in the literature are chosen as initial points in the PSO process. By choosing a good starting point, convergence to an optimal solution is greatly facilitated. A dynamic modification of the fitness function used in the PSO process leads to the design of a set of digital integrators each optimized for a specific frequency range. Then, second‐order and third‐order recursive digital differentiators are designed by inverting and stabilizing the transfer functions of the designed recursive integrators. The obtained stabilized differentiators are further optimized using PSO to further improve their performance. The magnitude responses of the designed filters outperform the existing integrators and differentiators. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Approximation of fir digital filters by bilinear transformation

The approximation of the finite-impulse-response (FIR) digital filters using the bilinear transformation of a restricted class of the rational functions is considered. The reference rational functions are constructed for maximally flat selective and quadrature filters. The proposed method can be directly used for both even and odd degree filters, and yields simple explicit expressions for the filter coefficients.     

基于二阶滑模控制的定频Buck数字电源设计

为了解决Buck型数字电源在大的动态负载范围下存在输出电压超调、误差收敛慢的问题,本文提出二阶滑模控制器与线性跟踪微分器(TD)相结合的方法.利用电压误差的二阶导数作为附加滑模面,提高控制器阶次,优化控制器的动态性能,同时针对传统微分器易受采样噪声影响导致高阶滑模控制器应用困难的问题,利用高阶线性跟踪微分器来得到信号的各阶导数.最后搭建了基于STM32G474的控制平台,实验结果表明,相比于传统的滑模控制器,改进后的二阶滑模控制器具有更强的鲁棒性,动态性能更好,具有较高的实际应用价值.     

通用USB总线接口设计与应用

本文介绍了一种通用USB接口电路的设计,同时该电路也能为传统仅留有串口或并口的设备提供通用USB接口。该设计是基于USB专用芯片CH375实现的。经过实际应用证明了本设计的可行性。     

利用数字通道传输自动化信息的方案研究

通过对河北南网远动数字通道的研究,提出采用RS232接口与E1接口互转和光纤通讯技术,将远动设备主机与RS232/E1协议转换器通过RS232接口互联,经SDH通信设备的E1数字接口,直接传输数字信号的方案.该方案可有效地降低通道传输中的误码率、减少通道维护量和故障恢复时间,便于远动通道在线监测,提高自动化系统传输速率,有利于进行自动化设备的状态检修.     

新型数码防盗电子机械锁的设计与应用

本文介绍了基于PIC单片机、串行通信技术和无线数据传输的新型数码防盗电子机械锁的设计。该电子机械锁具有良好的防盗、识别、报警功能,操作方便,应用广泛,工作可靠。文中给出了系统硬件结构框图、软件流程并重点介绍了该电子机械锁的组成、工作原理、机械结构的改进及各种控制功能的实现。     

工频参数测量装置中数字滤波器的Delphi和Matlab实现

说明分别用Delphi和Matlab设计实现电力线路工频参数测量装置中所要求的50Hz±5Hz带通数字滤波器的方法,提供一种Delphi和Matlab共享数据的方法.     

工频参数测量装置中数字滤波器的Delphi和Matlab实现

说明分别用Delphi和Matlab设计实现电力线路工频参数测量装置中所要求的 5 0Hz± 5Hz带通数字滤波器的方法 ,提供一种Delphi和Matlab共享数据的方法。     

基于FPGA的分布式算法FIR滤波器设计

FIR滤波器具有许多优点,是数字信号处理系统中基本的元件。本文比较了目前FIR滤波器硬件实现的几种方法,详细研究了基于FPGA、采用分布式算法实现FIR滤波器的原理和方法,设计了一个32阶线性相位FIR滤波器,并用VHDL语言对其进行了描述。此滤波器采用串行加法器将数据进行预相加,从而将滤波器的规模减半。其主要部分——乘累加单元,采用LUT查找表结构,将乘法运算转换为查表操作,提升处理速度。最后进行了硬件仿真,结果证明,这一方法是可行且高效的。     

DSP TMS320C控制器的设计与实现

介绍了基于数字信号处理器(DSP)的通用多功能控制器的设计及应用，并结合其具体实现叙述了DSP片内资源的应用、存储器扩展以及A／D、D／A和通讯接口的设计方案。     

数字复接设备中数据接口原理及设计

电力线载波机的数字复接设备是模拟载波机到数字载波机的过渡产品,由于数字载波机采用了先进的语音编码解码技术、数字信号处理技术等,使得它具有模拟载波机无法比拟的优点。这里重点介绍数字复接设备中数据接口的设计方案。     

采用Multisim辅助数字电路设计的研究

EDA设计工具Multisim多用于模拟电路的仿真分析.本文以数字电路中的模60计数器为例,利用Multisim设计工具进行数字电路设计和仿真的研究.本文就Multisim所支持的VHDL语言设计实现了同样的电路,并对比分析了2种设计方法各自的特点.分析表明,Multisim设计工具不仅擅长于模拟电路的分析设计,在数字电路的分析设计中其功能也颇为强大.     

数字式通用型电池模拟器的设计与实现

设计了一种基于DSP和电力电子技术的大功率大容量数字式通用型电池模拟器.模拟器的硬件采用三相电压型PWM变换器作为主拓扑,可模拟铅酸蓄电池、锂电池、燃料电池、液流电池、光伏电池等多种新型电池外特性;模拟器的软件设计基于电池3阶动态模型的模拟算法和双闭环控制算法,保证模拟器具有极高的模拟精度和快速的跟踪能力,并给出了软件设计流程;仿真和实验结果表明,所设计的电池模拟器电压控制偏差为±0.2 V,模拟精度高,电压纹波小,跟踪速度快,控制效果理想.     

一种新型智能数字触发器的设计与实现

设计了一种新型大功率晶闸管整流装置智能数字触发控制器。该控制器硬件核心由基于16位微控制器MC9S12DP256B与TI DSP TMS320LF2407的双处理器系统构成。算法上采用模糊自适应比例积分(PI)进行稳流控制,整流变压器档位与控制角解耦控制优化功率因数。为满足该系统的实时性及高可靠性的要求,为主控制器移植了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ。实验结果表明,采用该方案的智能数字触发器获得了令人满意的性能,主电路电流稳态精度高、抗干扰能力强、换档期间电流无冲击。     

以数字化技术实现500 kV变电站无人值班

对500kV变电站实现无人值班存在的主要技术难点进行分析,列举了监控方、信息范围和遥控方式3个主要技术难点,并在此基础上提出了利用数字化、信息化、智能化技术解决上述技术难点的思路和方式.     

基于FPGA和DSP的通用帧同步器设计

本文对通信系统中数据传输的帧同步的实现方法进行研究,根据具体的工程需求,提出利用FPGA和DSP实现通用帧同步器的方法,它能够适应遥测数据的多种帧结构和容错要求.通过实际应用验证了本文系统具有配置灵活、抗干扰能力强、通用性好等优点.     

一种通用的可视化嵌入式应用开发平台的设计与实现

目前可视化编程在嵌入式应用程序开发中的使用已经成为一种趋势,提出了一种通用的可视化嵌入式应用开发平台。在本平台中通过图形化编程来开发应用程序,使应用开发人员从繁琐的手工编写代码中解脱出来,从而专注于业务逻辑的研究。同时本平台具有通用性,不限定硬件平台,不限定应用程序类型,可灵活的扩展其支持的硬件平台和元件库,从而可支持在各种硬件平台上开发各种业务类型的应用程序。最后通过一个过流保护应用实例来说明本平台开发嵌入式应用程序的流程。