基于并行结构分布式算法的FIR滤波器设计

本文详细地叙述了线性相位FIR数字滤波器的一种设计方法。首先通过MATLAB设计出一个具体指标的FIR滤波器,并对滤波器系数进行了处理,使之便于在FPGA中实现。在滤波器硬件设计中,采用了分布式算法来计算滤波器中的乘积和运算,提高了信号的处理效率。Eh于采用了分布式算法的并行结构,提高了滤波速度。本论文用VHDL编写代码,用MaxplusⅡ进行编译、综合和仿真,FPGA器件选用ALTERA公司的FLEX10K系列7万门的芯片。最后,对设计结果做了验证,验证结果表明：这种方法大大减少了FPGA硬件资源的耗费,所设计的滤波器运算正确,实现了快速滤波功能。     

Rijndael算法快速实现

文中提出用FPGA快速实现Rijndael算法的设计方法,在AlterA的FLEX10系列芯片上完成该算法的硬件实现.用EDA软件进行仿真验证,给出设计思路和仿真结果.     

基于FLEX10K芯片的DDS设计与实现

基于FPGA技术,以MAX＋plusⅡ作为设计开发平台,用VHDL语言作为描述工具,进行DDS各功能模块的硬件实现。用文本设计和原理图设计相结合的方法完成DDS主模块的综合实现,并在EDA开发实验箱上实现硬件下载,最终达到了用FLEX10K芯片实现DDS,频率输出范围在0～100kHz的预期设计目标。     

基于流水线技术的FIR滤波器的设计与实现

本文依据流水线技术的原理,结合一个16阶低通滤波器为例,给出了在FPGA器件上用查找表法实现FIR滤 波器的设计.该设计通过Altera公司的EPF10K10LC84-4器件进行仿真验证,结果表明:设计实现了FIR滤波器,设计方法简单易行,不仅节约了硬件资源,而且提高了数字信号处理的速度,工作稳定可靠,满足设计要求.     

一种多相插值滤波器的设计与应用

为了满足某高速卫星通信地球站调制解调器对多相插值滤波器的实际应用设计需要,分析了多相插值滤波器的一般设计原理,给出了一种多相插值滤波器的设计方法。采用VHDL语言TOP—DOWN设计方法,用XILINX VIRTEX-xv600系列FPGA进行了实现,对FPGA设计进行了仿真与测试。给出了部分仿真、实际应用测试结果。证明了设计的多相插值滤波器的正确性与可行性。     

基于DSP的电机转速控制系统

采用ADSP2181作为电机转速控制系统的处理核心,配有FPGA器件FLEX10K10作为转速测量和I/O接口,8路模拟信号经采样后送到DSP,DSP根据实测信号实时控制电机转速.     

基于异步FIFO的高速采样自适应滤波系统的设计

针对用FPGA实现的高速自适应滤波器与高速ADC数据处理速度不匹配、容易产生串扰等问题,提出了一种基于异步FIFO技术的高速采样自适应滤波系统方案,选用双通道高速AD9238-40作为前置输入级,用片内异步FIFO作高速缓存,用FPGA控制采样与滤波,给出了系统的结构框图,对异步FIFO与采样滤波控制器进行了仿真,并将异步FIFO与采样滤波控制器集成在同一FPGA上,完成了对双通道高速AD9238与自适应滤波器的高速匹配控制.仿真结果表明:该方案既能降低系统的成本,又能有效降低高频可能引起的干扰,对于高速实时电路处理具有一定的参考意义.     

Parks-Mclellan最优FIR数字滤波器FPGA实现

文中介绍利用现场可编程逻辑器件(FPGA)实现Parks-Mclellan最优FIR数字滤波器的方案.本方案采用Parks-Mclellan算法,利用MATLAB作为辅助设计工具,以MAXPLUS2为FPGA设计工具,用VHDL硬件描述语言对一给定指标的低通FIR数字滤波器进行了设计和实现,经MATLAB及MAXPLUS2测试仿真,验证了该设计方案可行.     

基于CPLD实现数据存储控制接口方法的研究

随着集成电路产业和技术飞速发展,集成电路芯片的集成度已由大规模飞跃到了超大规模.同时,FPGA、EPLD等可编程器件的出现,也使传统的电路设计思路发生了巨大的变化,在产品的研制阶段FPGA、EPLD的设计正逐步取代ASIC的设计.本文将介绍利用ALTERA公司的FLEX10K器件,在数据存储器系统中实现数据存储控制接口的方法.由于该器件具有在线可编程及集成度高等特点,所以该设计使数据存储控制接口具有可扩展性、灵活性、微型化等特点.本文将从器件性能及组成、应用系统的介绍、CPLD设计以及仿真等几个方面详细介绍数据存储控制接口的实现.     

CDMA2000 1x基带成形滤波器——一种低复杂度的设计和实现

本文采用查找表法实现了cdma20001x脉冲成形滤波器,相对于传统的滤波器设计方法,本文充分利用了滤波器系数对称的特性,并考虑到4倍过采样是采用内插三个零来完成这一特点,巧妙设计了数据查找存储表,节省了大量硬件资源.整个系统用verilog HDL语言RTL级描述.系统经过了FPGA验证并给出了仿真结果.     

基于最小均方自适应滤波器的热工过程建模方法

针对热工对象的时变性特点及其在运行过程中易受到不确定性干扰的影响,提出一种基于最小均方(least mean square,LMS)自适应滤波器的热工过程建模方法。LMS滤波器以未知对象的输入和输出作为激励和期望信号,通过最速下降法得到未知对象的有限脉冲响应(finity impluse response,FIR)模型,其与差分方程或传递函数是等价的。实验仿真和某电厂实际运行数据验证了该算法的有效性。这种建模方法避免了复杂的机理分析,其抽头权值的分布可以表征热工对象的动态特性,为分析热工对象提供了一种手段。     

高噪声环境下基于自适应滤波语音降噪技术的研究

为了在高噪声环境下得到较清晰的语音信息,本文提出一种基于线性预测的FIR自适应语音滤波器,对LMS算法作出改进,提高了算法的收敛性。在多种噪声环境下,MATLAB仿真实验结果表明,改进的算法具有更好的降噪效果,显著提高了信噪比,并保持了语音的自然度。     

LMS算法在过热汽温建模中的应用

热工过程往往表现出非线性、大迟延和大惯性等特点,难以建立精确的数学模型。针对这一问题,应用LMS自适应滤波器对火电厂过热汽温对象进行建模。该方法以过热器的入口和出口汽温作为滤波器的激励信号和期望信号,根据最小梯度算法调整滤波器抽头权值,获得过热汽温的FIR模型。文中建模方法计算复杂度低,仿真结果和某电厂运行数据验证了这种方法的有效性。     

自适应滤波在系统辩识中的应用及MATLAB仿真

自适应FIR滤波器使用中要考虑的重要问题是优化调整滤波器参数的准则 ,该准则不仅要对滤波器性能提供有意义的度量 ,而且必须导出可实现的算法。论述了一种自适应调整FIR滤波器系数的基本算法 (LMS)方法 ,提出了一种基于自适应滤波理论的系统辩识数学模型。自适应滤波器的结构是具有可调系数h(0 ) ,h(1) ,…h(N - 1)的直接型FIR滤波器、未知系统和FIR模型并联连接且用相同的输入序列激励。仿真结果表明了这种模型和方法的正确性和鲁棒性     

An easy demonstration of the optimum value of the adaptationconstant in the LMS algorithm [FIR filter theory]

The least mean squares (LMS) is the most widely used algorithm among those proposed to adapt the coefficients of an FIR filter in order to minimize the mean-square error (MSE) between its output and the desired signal. Since the introduction of the LMS algorithm, many variants have been proposed to improve its performance. Doubtless, the most popular is the normalized LMS algorithm, which uses a value for the adaptation constant that assures the fastest convergence. This correspondence shows a new demonstration of the algorithm based on a mathematical approach easier than that usually proposed     

快速收敛变换域自适应滤波算法

为了提高LMS算法均衡相关信号时的收敛性能,提出了一种新的快速收敛变换域自适应滤波算法（VS-DCTLMS）。该算法融合了归一化离散余弦变换LMS算法和变步长离散余弦变换LMS算法的优点,具有结构简单,收敛速度快,稳态误差小的特点。仿真结果表明,该算法计算量和变步长归一化LMS（VS-NLMS）算法、解相关LMS（DescorrLMS）等算法相当,但在收敛速度上具有很大优势;收敛性能和最小二乘回归算法（RLS）接近,却克服了RLS计算量大、不利于硬件实现的实际问题,是一种性能优良的可实现方法。     

并联式多级回声抵消器设计研究

在回声抵消研究中,LMS算法由于具有算法简单、易于实现的特点而得到广泛应用.然而,采用LMS算法的自适应回声抵消器的性能仍然有很大的改进余地,可以通过对算法本身的改进和对利用该算法的自适应滤波器的结构的改进达到更好的性能,主要研究了利用LMS算法的AEC自适应滤波器结构上的改进,提出了一种新的滤波器设计方法,该方法通过将采样信号在输入端拆分,分别输入到多个并联的子滤波器中分别处理,得到对回声信号的估计后将它从掺杂有回声信号的接收信号中消除,并在输出端重新组合,成为对原始信号的恢复.这种并联多通道结构可以有效提高回声抵消器的收敛速度、降低运算量.由于这种方法利用了多通道并联自适应滤波器的结构,因此要求非常严格的数据同步和时间控制.仿真结果表明,这种方法对回声抵消具有良好的效果.     

Sparse leaky‐LMS algorithm for system identification and its convergence analysis

In this paper, a novel adaptive filter for sparse systems is proposed. The proposed algorithm incorporates a log‐sum penalty into the cost function of the standard leaky least mean square (LMS) algorithm, which results in a shrinkage in the update equation. This shrinkage, in turn, enhances the performance of the adaptive filter, especially, when the majority of unknown system coefficients are zero. Convergence analysis of the proposed algorithm is presented, and a stability criterion for the algorithm is derived. This algorithm is given a name of zero‐attracting leaky‐LMS (ZA‐LLMS) algorithm. The performance of the proposed ZA‐LLMS algorithm is compared to those of the standard leaky‐LMS and ZA‐LMS algorithms in sparse system identification settings, and it shows superior performance compared to the aforementioned algorithms. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

Optimal design of symmetric fractional delay filter using firefly algorithm

A fractional delay filter is used to increase the accuracy, preciseness, time synchronization, and stability of signal processing system. However, designing a fractional delay filter for a specified delay, without affecting spectral characteristics of the signal is challenging because of nondifferentiability and multimodal nature of its objective function. In this paper, a more accurate design technique has been proposed for designing fractional delay filters, based on a recently developed firefly algorithm and its improved version. The designed filters offer variable fractional delay. A novel symmetric structure of implementation has been used to design filters. The efficacy of the proposed technique is evaluated by considering a filter design example. The performance of the proposed technique is compared with the other exiting algorithm. The comparative analysis of finite impulse response (FIR) fractional delay filter design proves that the proposed algorithm has a smaller design error and an implementation complexity than the other reported existing algorithms. In addition to this, the designed FIR fractional delay filter is implemented on Xilinx Virtex-7 for experimental validation.     

基于自适应算法的谐波检测方法研究

由于低通滤波器的影响,传统的ip-iq算法有检测速度慢的缺点,针对此缺点,本文提出了一种基于变步长LMS/LMF算法自适应滤波器来代替低通滤波器的作用,针对输入信号的特点相应的改变自适应滤波器的步长因子,同时改变最小均方算法(LMS)和最小四阶矩算法(LMF)的比例,充分发挥了LMF和LMS检测精度和检测速度的优势。仿真结果表明,提出的算法检测速度和精度具有明显的优势,具有一定的工程应用价值。