基于MATLAB的约束最小二乘法FIR数字滤波器设计

在数字信号处理领域中,无限脉冲响应数字滤波器(IIR)和有限脉冲响应数字滤波器(FIR)占有极其重要的地位。但是,IIR数字滤波器存在诸如稳定性难以保障以及相位的非线性等一些固有缺点,这使得具有线性相位等优点的FIR数字滤波器得到很好的发展。本文介绍基于MATLAB的约束最小二乘法FIR数字滤波器设计。包括约束最小二乘法基本原理和FIR数字滤波器设计思想以及相关MATLAB程序语言,并介绍MATLAB的SPTooL滤波器设计器及其应用。     

加权最小二乘法设计分数延迟FIR数字滤波器

用加权最小二乘法设计分数延迟FIR数字滤波器。在设计中,滤波器系数表示为分数延时量的多项式,对由多项式系数构成的矩阵进行行拉直,使之成为行向量以方便计算;用积分计算目标误差函数,相对于利用大量离散点值求和的方法,精度更高;求解拉直行向量时,采用矩阵三角分解,并合理调整计算顺序以避免病态计算。仿真计算表明,利用本文方法设计的分数延迟FIR数字滤波器的精度更高,复杂度更低。     

线性相位FIR数字滤波器设计的随机抽样递推最小二乘算法

本文考虑了基于加权平方误差准则线性相位FIR数字滤波器的设计问题，提出一种随机抽样递推最小二乘（RS－RLS）设计方法．将设计问题看成一个线性系统的辨识问题，辨识参数所需的数据由一随机抽样法产生，辨识算法采用递推最小二乘法上RS-RLS设计法简单易用，设计范例说明这一方法具有很高的设计精度．     

设计稳定约束最小二乘无限冲击响应滤波器的序列最小化方法

无限冲击响应(infinite impulse response, IIR)数字滤波器不具有内禀稳定性, 因此在其实际设计中要施加稳定性约束. 稳定三角形条件是一种充分必要且线性的稳定性约束条件, 为了充分利用该条件, 本文使用基于二阶因子迭代更新的序列最小化技术将IIR滤波器的约束最小二乘设计问题转化为一系列的约束最小二乘子问题, 在每一个子问题中, 有且只有一个二阶分母因子连同整个分子被优化, 其他的二阶分母因子保持不变. 设计实例表明此方法能比现有方法得到性能更好的滤波器.     

基于MATLAB的FIR数字滤波器设计

数字滤波是数字信号处理的重要环节.数字滤波器可分为FIR和IIR两大类.文章根据FIR滤波器的设计原理,详细介绍了MATLAB环境下FIR数字滤波器的设计方法和操作步骤,并列出了设计实例程序及运行结果.     

基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计

在满足幅度特性的要求下,FIR系统可以保证严格的线性相位特性,合理设计滤波器各参数以逼近理想滤波器,从而满足设计性能指标。反之,在某种准则下设计滤波器各参数,可获取最优结果。这里借助MATLAB软件工具箱,采用三种不同的方法设计FIR数字滤波器,并进行对比。     

基于最小二乘法的MATLAB辨识仿真实验

系统辨识是利用输入输出数据,从一组给定的模型中,确定一个与所测系统等价的模型。利用MATLAB中的Simulink模块,搭建线性系统,利用最小二乘对仿真得到的数据进行辨识,最终得到与系统模型等价的模型。给出了辨识仿真的整个流程,为应用于实际工程做出了基础。     

基于Kaiser窗函数的FIR数字滤波器设计

FIR滤波器因其严格的线性相位特性,对于高保真的信号处理具有广泛的应用价值。本文阐述了FIR数字滤波器的原理、线性相位条件,讨论了窗函数设计方法,并利用VHDL语言基于Kaiser窗函数进行FIR滤波器的仿真设计。仿真表明：借助软件设计实现数字滤波器简便易行,滤波性能指标能较好的达到指定的要求。     

最大误差约束下最小二乘准则FIR滤波器设计

考虑了一类加权最小二乘复系数FIR滤波器的设计问题,要求滤波器通带及止带内频点的频率响应与期望响应误差小于给定的最大误差门限.结合半正定优化理论,经过数学推导,将该设计问题转换为半正定优化问题,然后借助内点方法给出最优滤波器系数.另外,该方法能够检测出给定约束条件的优化问题是否存在可行解,从而可以使设计者能够以自适应的方式调整约束条件.仿真结果表明设计算法是十分有效的,并具有很好的稳健性.     

基于MATLAB窗函数法辅助设计FIR滤波器

该文简要介绍设计Fir滤波器的流程,并对MATLAB中滤波器设计的相关函数做了一些介绍。同时给出了如何利用MAT LAB的信号处理工具箱中的函数设计数字滤波器,并对两种设计方法的结果进行仿真分析。     

用MATL AB转C语言程序的最小二乘法实现

充分利用MATLAB和Visual C++6.0各自的优点协同工作,极大地提高软件的开发效率,运行结果表明,采用MATLAB进行编程可实现对复杂计算的求解,省去C语言环境下算法选择和繁琐的源代码编写。该方式可广泛地运用于既要求具有友好的操作图形界面和较高的程序接口,又需要进行复杂运算求解和图形显示的复杂软件的编制中。     

基于DSP的FIR数字滤波器设计与实现

分析了FIR数字滤波器的基本原理,在MATLAB环境下利用窗函数设计FIR低通滤波器,实现了FIR低通滤波器的设计仿真.将设计的符合要求的滤波器在TI公司DSP TMS320LF2407A上实现.通过实验结果表明FIR滤波器准确度高、稳定性好,可以有效的滤除干扰信号,设计结果满足性能指标要求.     

基于约束最小二乘数字图像恢复

介绍了图像退化模型和约束最小二乘滤波器以及平滑约束最小二乘滤波器,并用MATLAB7.0实现约束最小二乘滤波恢复图像和平滑约束最小二乘滤波恢复图像。     

基于MATLAB的低通FIR数字滤波器的滤波

应用窗函数法，同时借助于MATLAB程序设计语言对FIR DF进行了有效的设计，并附有源程序代码。     

Enlarging Image by Constrained Least Square Approach with Shape Preserving

From a visual point of view, the shape of an image is mainly determined by the edges. Conventional polynomial interpolation of image enlarging methods would produce blurred edges, while edge-directed i...     

具有一阶约束的最小二乘方图像复原法

研究了一类具有约束条件的最小二乘方图像复原方法,在此基础上,提出了具有一阶微分条件的约束最小二乘方图像复原方法。仿真结果证明了该算法的有效性。     

基于改进约束最小二乘方法的图像复原算法

约束最小二乘方法（约束最小二乘方滤波器）在图像复原的应用过程中普遍只要求噪声方差和均值的知识,对处理的每一幅图像都能产生最优效果,因而得到了广泛应用。文中提出的图像复原算法就是基于约束最小二乘方法的,并对其进行了改进。通过实验证明,用该改进的图像复原处理方法复原的图像比用维纳滤波方法复原的图像更加平滑,复原图像的信噪比也更大。另一方面,改进的约束最小二乘方法复原的图像比平滑约束最小平方法复原的图像具有更加突出的边缘,而且同样具有更高的信噪比。适当应用该方法,能够体现出维纳滤波和平滑约束最小平方滤波这两种基本的约束最小二乘方滤波相结合的效果优势。     

基于改进约束最小二乘方法的图像复原算法

约束最小二乘方法(约束最小二乘方滤波器)在图像复原的应用过程中普遍只要求噪声方差和均值的知识,对处理的每一幅图像都能产生最优效果,因而得到了广泛应用。文中提出的图像复原算法就是基于约束最小二乘方法的,并对其进行了改进。通过实验证明,用该改进的图像复原处理方法复原的图像比用维纳滤波方法复原的图像更加平滑,复原图像的信噪比也更大。另一方面,改进的约束最小二乘方法复原的图像比平滑约束最小平方法复原的图像具有更加突出的边缘,而且同样具有更高的信噪比。适当应用该方法,能够体现出维纳滤波和平滑约束最小平方滤波这两种基本的约束最小二乘方滤波相结合的效果优势。     

FIR数字滤波器设计及其FPGA实现

以FPGA为硬件平台,利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对数字滤波器进行建模设计及系统模型仿真,生成VHDL工程文件,编制相应顶层文件,使其符合滤波器硬件系统。利用QuartusⅡ对项目进行综合、编译和调试,生成原理图模块和RTL电路图。通过对5 kHz方波信号进行仿真滤波,并将VHDL下载到硬件系统中进行硬件实现,有效地提取到5 kHz的正弦信号。实验结果表明,该设计很好地达到了FIR滤波器的性能,为数字滤波器的设计与实现提供了新的途径和方法。