频变交叉耦合滤波器的矩阵优化综合方法

为了解决传统交叉耦合滤波器模型中的非频变耦合系数无法准确表征宽带条件下耦合结构的频率特性问题,提出了一种含有频变耦合系数的N+2型交叉耦合滤波器矩阵优化综合方法。首先通过矩阵的缩放和相似变换过程,将指定拓扑的N+2型频变耦合矩阵变换为非频变耦合矩阵;然后以N+2型全规范耦合矩阵的特征值为趋近目标构造目标函数;最后通过梯度优化算法进行搜索,即可获得指定拓扑的N+2型频变耦合矩阵。不同拓扑结构的优化综合实例表明,该方法可以高效地解决复杂频变交叉耦合滤波器的综合问题。     

交叉耦合模型及其在腔体滤波器中的实现

提出了相位关系和交叉耦合两种分析交叉耦合的模型;给出了在腔体滤波器中实现交叉耦合的方法,通过在非相邻谐振器之间开辟辅助信号通道并添加控制部件,引入有限的传输零点而优化了滤波器性能。基于提出的分析模型,设计实例验证了该方法的可行性与实用性。     

具有多传输零点的微带传输线滤波器设计

提出一种非对称两腔发夹型滤波器的设计方法. 应用传输矩阵分析了2种串联传输线型谐振器与传输响应零点之间的关系,依据奇偶模激励法得出了并联耦合型传输线滤波器的传输响应公式,结合这些特点,设计了一种可以产生3个传输零点的两腔滤波器,在含源负载交叉耦合的情况下,突破了现有滤波器N个谐振器才能产生N个传输零点的局限,进一步提高了滤波器的频带选择特性.实测结果验证了该方法的正确性.     

新型微带交叉耦合环微波带通滤波器

设计了一种新型交叉耦合结构带通滤波器,采用了凹槽环形式谐振器,使得获得同样的耦合系数新型结构相邻两环间的距离明显减小,因此这种滤波器具有小型化的优点。通过在传输函数中引入了两个传输零点,使得此种结构的滤波器具有更高的品质因数。利用电磁软件CST的分析给出了此种结构的耦合系数的结构参数,设计了一个工作在X波段的该结构带通滤波器,尺寸为5.9 mm×5.9 mm,带外抑制为25 dB以上,带内插损为3.2 dB,最后的实验结果与仿真曲线一致性较好。     

改进的变阶数LMS自适应滤波算法

为了减小分数阶数变阶数最小均方算法(FTLMS)稳态滤波器阶数误差,提出了一种变误差宽度的变阶数LMS算法,并对该算法进行稳态理论分析,给出参数选择的依据.为了验证该算法性能,设置了3种仿真环境:信噪比(SNR)为20 dB、0 dB及冲击响应权系数呈稀疏分布.仿真结果表明,与FTLMS算法相比,在SNR为20 dB及冲击响应权系数呈稀疏分布仿真条件下,当收敛速度相同时,滤波器阶数稳态误差减小为10%,在SNR为0 dB时,滤波器阶数稳态误差减小为1/3.     

基于粒子群优化算法的高阶累积量滤波器

基于高阶累积量(HOC)的自适应滤波器能够滤除高斯噪声或其它具有对称概率分布函数的噪声,其解法一般采用的是梯度搜索法,但是梯度搜索过程难以避免局部收敛而且计算复杂.粒子群优化算法(PSO)具有算法简洁,易于实现,且不需要梯度信息等优势.使用粒子群优化算法求解高阶累积量自适应滤波器系数优化问题,为滤波器参数的优化提供了一种新的思路.仿真结果表明,使用PSO优化算法求解自适应滤波器系数能获得更高的精度.同时PSO算法受系统跃变的影响较小,因此它在求解非平稳过程模型系统时具有一定的优势.     

基于粒子群优化算法的高阶累积量滤波器

基于高阶累积量（HOC）的自适应滤波器能够滤除高斯噪声或其它具有对称概率分布函数的噪声，其解法一般采用的是梯度搜索法，但是梯度搜索过程难以避免局部收敛而且计算复杂．粒子群优化算法（PSO）具有算法简洁，易于实现，且不需要梯度信息等优势．使用粒子群优化算法求解高阶累积量自适应滤波器系数优化问题，为滤波器参数的优化提供了一种新的思路．仿真结果表明，使用PSO优化算法求解自适应滤波器系数能获得更高的精度．同时PSO算法受系统跃变的影响较小，因此它在求解非平稳过程模型系统时具有一定的优势．     

小型化混合电磁交叉耦合带通滤波器设计

面向无线通信系统对带通滤波器高选择度小型化的需求,提出了一种基于混合电磁交叉耦合拓扑结构的滤波器.该种混合电磁交叉耦合拓扑可以克服传统三阶滤波器通过交叉耦合只能产生一个传输零点的问题,在通带两边同时产生零点,从而极大提高了三阶滤波器的选择度,为小型化高选择度滤波器提供了一种设计方案.基于该拓扑结构,设计了一款基于传统微...     

无耦合交叉线高温超导准椭圆函数滤波器

提出了一种用于设计高温超导小型化准椭圆函数滤波器的新型多曲折谐振器结构,在不改变滤波器总体布局的情况下,通过优化谐振器结构来直接实现拓扑逻辑上非相邻谐振器之间的交叉耦合,引入多对传输零点以提高滤波器的带外抑制。既能利于实现滤波器的小型化,也能避免耦合交叉线对加工工艺的特殊要求。利用自拟耦合矩阵,在31.5 mm×15.6 mm,厚度为0.5 mm、介电常数为24的双面YBCO/LaAlO3/YBCO高温超导薄膜上,设计制作了具有3对传输零点的12阶CDMA 2 000高温超导滤波器。在77 K时测得滤波器的中心频率为830 MHz,带宽为10 MHz,带边滚降大于45 dB/MHz,带内插入损耗最优值小于0.4 dB,回波损耗整体优于-11.3 dB,加工测试结果与仿真设计结果基本吻合。     

基于L0范数约束非相邻系数FIR数字滤波器设计

传统有限冲击响应滤波设计时,均默认滤波器系数相邻。该文提出了采用L0范数约束的非相邻系数有限冲击响应滤波器设计模型,保持其线性相位特性,通过增加滤波器设计的自由度,以少量的系统延时为代价来提高滤波器性能。并采用遗传算法来解该非凸优化模型,进一步推导出近似解的求解方法,降低了算法复杂度。计算机仿真结果表明,在相同的阶数下,该滤波器模型较传统模型有更小的逼近误差。     

用于WCDMA新型发夹型带通滤波器的仿真

针对广泛应用于宽带码分多址（WCDMA）中带通滤波器体积大且性能低的问题,提出一种新型交叉宽面耦合-发夹型多层微带线带通滤波器。分析了发夹型谐振器不同耦合结构组成的滤波器,并用Momentum矩量法仿真其3D模型。仿真结果表明,新型滤波器拥有较好的通带和阻带特性,通带内插入损耗低于0.33 dB,回波损耗低于-21.710 dB,其中心频率及附近达到-50.973 dB,阻带衰减低于-80 dB;采用多层微带线结构,体积减小约1/3;引入交叉耦合,在低频阻带内产生2个传输零点,矩形系数减小,频率选择性优越;电路加工精度较易满足。     

一种新型宽带环形滤波器设计

本文设计了一种基于带有两个半波长短路调谐枝节的双模环形谐振器的新型宽带滤波器。该滤波器能够在通带两侧各产生一个传输零点,使得滤波器的插入损耗在通带外的衰减非常迅速,从而提高了滤波器的频率选择特性。利用＂奇、偶模理论＂对双模环形谐振器进行了分析,并给出了传输零点的计算公式。结合传输零点公式和仿真软件设计出了一个中心频率为4.25GHz、3dB相对带宽为45%的宽带环形滤波器。仿真结果表明,该滤波器具有低插入损耗和良好的频率选择性等优点。     

分数延迟混合滤波器组的范数最小化设计方法

根据分数延迟混合滤波器组的系统范数评价指标,提出通过最小化系统混合范数设计有限长脉冲响应数字综合滤波器的优化方法．该混合范数性能测度是基于误差信号的能量和峰值．提出的方法先将分数延迟混合滤波器组误差系统转化为一个等价的有限维多输入多输出线性时不变数字系统,然后给出数字系统在混合范数性能指标下基于线性矩阵不等式描述的凸优化问题．仿真实验表明,新方法设计的分数延迟混合滤波器组重构信号误差小于传统算法设计系统的重构信号误差．     

Adaptive bands filter bank optimized by genetic algorithm for robust speech recognition system

Perceptual auditory filter banks such as Bark-scale filter bank are widely used as front-end processing in speech recognition systems. However, the problem of the design of optimized filter banks that provide higher accuracy in recognition tasks is still open. Owing to spectral analysis in feature extraction, an adaptive bands filter bank (ABFB) is presented. The design adopts flexible bandwidths and center frequencies for the frequency responses of the filters and utilizes genetic algorithm (GA) to optimize the design parameters. The optimization process is realized by combining the front-end filter bank with the back-end recognition network in the performance evaluation loop. The deployment of ABFB together with zero-crossing peak amplitude (ZCPA) feature as a front process for radial basis function (RBF) system shows significant improvement in robustness compared with the Bark-scale filter bank. In ABFB, several sub-bands are still more concentrated toward lower frequency but their exact locations are determined by the performance rather than the perceptual criteria. For the ease of optimization, only symmetrical bands are considered here, which still provide satisfactory results.     

层叠式LTCC带通滤波器的结构设计

低温共烧陶瓷滤波器具有体积小、插损小和衰减大的特性,在移动通信、数字化家电等产品中已得到广泛应用。该文在对带状线的传输理论、耦合系数K及滤波器的终端外部品质因数Q进行阐述的基础上,给出多层陶瓷微波滤波器的设计方法。最后设计了一个中心频率f0为2.45GHz的带通滤波器,以及给出了相应的模型仿真结果。     

基于改进自适应遗传算法柔性形态滤波器优化

针对柔性形态滤波器的高效优化问题,提出了一种改进的自适应遗传算法. 该算法在柔性形态滤波器参数的优化设计方面,对选择、交叉和变异等运算进行了改进,并通过对柔性形态滤波器优化的仿真试验与标准遗传算法性能进行比较,结果显示该算法具有更好的快速优化效果.     

无源滤波器参数的优化设计

根据工程经验和简单的技术经济指标来设计无源滤波器无法得到最优设计参数的问题,提出了一种无源滤波器的优化设计方法。该方法选择各个滤波支路的电容量作为独立的优化变量,以需要补偿的无功容量作为等式约束条件,以电网的总谐波电压含有率最小为目标来处理滤波器LC参数优化的规划问题。同时,为了提高寻优速度,应用改进遗传算法处理这类LC优化问题。对具体工程实例的计算表明,此方法不但可以找到全局最优解,而且明显提高了算法的寻优速度。