基于MATLAT／FDATOOL的数字滤波器的设计与分析

数字滤波器是数字信号处理的一个重要技术分支,随着软硬件技术的飞速发展,数字遗波器的设计摆脱了繁重的计算工作。依赖于计算机辅助设计,令数字滤波器以更快的速度发展。目前常用的数字滤波器设计与仿真软件是MATLAB。MATlAB拥有强大的运算能力和仿真能力．是数字滤波器设计工作不可或的工具。     

基于共轭梯度法的FIR数字滤波器优化设计

针对高阶FIR数字滤波器要中高阶矩阵逆计算困难,提出了一种共轭梯度法的FIR线性相位数字滤波器的优化设计方法.方法的主要思想是采用共轭梯度法计算余弦基函数的加权系数,从而获得FIR滤波器的单位脉冲响应,使得设计出的FIR滤波器的频率响应与理想滤波器的频率响应的全局误差在整个通带和阻带的范围内最小.仿真结果表明,与其它优化设计方法相比,提出的优化设计方法不仅具有更小的逼近误差,而且过渡带窄,阻带衰耗更大.上述方法不涉及逆矩阵计算,因而计算量小,在FIR数字滤波器优化设计中具有重要的应用价值.     

无限冲激响应滤波器的设计与实现

现场可编程门阵列(FPGA)器件以其灵活的可配置特性,可以很好地解决并行性和速度问题在数字信号领域得到广泛地应用,但要求使用VHDL或VerilogHDL语言进行设计的难度较大。本文提出了一种采用FPGA实现无限冲激响应滤波器的设计方案。并以一个四阶低通IIR数字滤波器的实现为例,设计并完成软硬件仿真与验证。结果表明,方法简单易行,能满足设计要求。     

新型光子晶体THz滤波器

提出了一种新型基于光子晶体的太赫兹滤波器,该滤波器在线缺陷中设计了由三个点缺陷构成的谐振腔,能够实现双波长的高效滤波功能。文中使用平面波展开法(PWM)分析了正方晶格光子晶体的带隙结构,并利用时域有限差分法(FDTD)研究了滤波器的一些性能指标。仿真结果表明,该新型滤波器能够把频率为3.413 THz和3.222 THz的太赫兹波滤出,并且具有滤波带宽窄、体积小等优点。     

基于MATLAB的IIR滤波器设计与仿真

介绍了利用MATLAB快速有效地设计无限长冲激响应数字滤波器的方法。给出了使用MATLAB语言进行程序设计和FDATool工具进行界面设计的详细步骤。介绍了如何利用MATLAB环境下的仿真软件Simulink对所设计的滤波器进行模拟仿真。     

采用8031作主控器的时域FIR数字滤波器

长期以来，ＦＩＲ数字滤波器大多是在频域上实现。因为，在时域上实现ＦＩＲ数字滤波所遇到的首要问题，是输入信号序列与冲激响应序列的卷积运算速度难以提高。然而，随着超大规模集成电路的飞速发展，硬件集成度与运算速度获得极大的改观，在时域上实现ＦＩＲ数字滤波已成为可能。ＩＭＳＡ１００是高速、高精度３２级数字信号处理器，是完成卷积运算的理想器件。本文论证了用ＩＭＳＡ１００实现时域ＦＩＲ数字滤波器的可行性和硬件设计中的一些问题，并给出了应用举例。在设计中选用８０３１单片机做主控器，大大提高了性能价格比，使这一设计具有很高的实用价值。     

一种设计IIR QMF滤波器组的新方法

本文提出了一种新的设计两通道近似完全重构IIR滤波器组的方法.分析滤波器组由基于全通滤波器的多相网络实现,所引起的相位失真几乎完全被综合滤波器组所平衡.从QMF的完全重构理论出发,提出综合滤渡器组也由全通滤波器来实现,整个系统的设计就转化成相位均衡器的设计,并且给出构成综合滤波器组的稳定的全通滤波器的封闭解析表达式,仿真结果证明,该方法设计的系统不仅完全消除了幅度和混叠失真,相位失真可以在附加一定的信号延时的基础上进行最小化,而且计算量小,系统恒稳定.     

具有良好重建特性的正交镜像IIR滤波器组的设计新方法

提出了一种新的设计两通道近似完全重构IIR滤波器组的方法.分析滤波器组由基于全通滤波器的多相网络实现,所引起的相位失真几乎完全被综合滤波器组所平衡.从QMF的完全重构理论出发,提出综合滤波器组也由全通滤波器来实现,整个系统的设计就转化成相位均衡器的设计,并且给出构成综合滤波器组的稳定的全通滤波器的封闭解析表达式.仿真结果证明,本方法设计的系统不仅完全消除了幅度和混叠失真,相位失真可以在附加一定的信号延时的基础上进行最小化,而且计算量小,系统恒稳定.     

基于结构进化的无限冲激响应数字滤波器设计方法

针对传统无限脉冲响应(IIR)数字滤波器设计方法存在传输函数在整个设计阶段可能不是最优的问题,提出一种基于遗传算法结构进化的IIR数字滤波器生成方法.该方法直接设计滤波器结构,无需设计传输函数.首先,随机建立一组滤波器结构生成指令序列(SGIS).这些指令序列不仅能控制滤波器结构,也能表示滤波器结构.然后,对这些指令序列进行编码,将它们看作染色体; 最后用遗传算法优化这些染色体,得到最优滤波器.理论分析和实验仿真表明,与传统基于遗传算法系数进化的IIR滤波器方法相比,基于遗传算法结构进化的IIR滤波器通带波纹缩小40.58%,过渡带宽度缩小87.62%,阻带最小衰减减少9.22%.     

Matlab7.1环境下IIR滤波器的设计与仿真

在Matlab7.1环境下IIR数字滤波器的设计有三种方法,典型设计法,完全设计法,FDATOOL设计法。由于典型设计法与完全设计法具有复杂的设计过程、大量的计算工作、调整滤波器的特性困难的特点,限制了这两种方法的应用。该文重点介绍第三种快速有效的设计数字滤波器的方法——FDATOOL设计法。并详细说明了运用Matlab语言进行完全设计法和利用FDATOOL进行IIR数字滤波器界面设计的步骤。FDATOOL界面设计法试我们可以直观简便的随时对比设计要求和调整滤波器特性参数,对于减轻设计工作量和最优化滤波器设计起到极大的作用。同时还说明了在Matlab环境下如何利用simulink对所设计的IIR数字滤波器仿真。     

基于FPGA的高速高质量图像旋转

为了进行高质量、高速的图像旋转变换 ,通过对传统图像旋转矩阵的分解 ,将图像在二维空间中的旋转运算分解成为三次一维空间内的平移运算 ,从而将用于图像旋转运算的二维插值运算简化为在一维空间中进行的一维插值运算。为了保证图像旋转后的质量 ,采用 3阶 B-样条对每次平移后像素点的灰度值进行插值运算 ,并提出了一种基于 IIR和 FIR数字滤波器的 3阶 B-样条插值法的高速实现方案 ;最后针对 2 5 6灰度级 ,2 5 6× 2 5 6像素的图像设计出一种基于 FPGA的高速、高质量的硬件图像旋转及显示系统     

微波波段土壤的介电常数模型研究进展

介电常数反映了电介质与电磁波相互作用的特征。土壤介电常数是决定地表微波辐射散射特性的关键因素之一,是微波遥感研究中的一个关键参数。目前国内外对于土壤介电常数的研究已经持续很多年,建立多种土壤介电常数模型,包括理论模型、半经验模型和经验模型等。本文将详细介绍土壤介电常数的相关模型,指出了现有土壤介电常数模型存在的不足,并提出今后土壤介电常数模型的发展方向。     

基于FPGA动态可重构的高速、高质量的图像放大

为了能高速、高质量地进行图像放大，提出了一种以硬件方法完成高阶图像插值运算来实现图像放大的新方法。该方法为了保证图像放大后的质量，采用了3次B-样条来对图像放大后的像素点灰度值进行插值运算，并提出一种基于IIR和FIR数字滤波器的3次B-样条插值法的高速实现方案。另外，为了能在系统中实现不同倍数图像放大，系统中还引入了基于FPGA的动态可重构技术，即通过实时地改变FPGA的配置，以实现不同的算法。同时还针对256灰度级图像设计出一种基于FPGA的高速、高质量的硬件图像放大及显示系统。