应用于微传感器信号处理系统的低通滤波器的设计与实现

研究旨在设计一款应用于微型飞行器机翼表面分离点检测的高精度微型传感器信号处理系统中的模拟低通滤波器。该滤波器由开关电容滤波器及其前置抗混叠滤波器和后置平滑滤波器组成。在整个信号处理系统中,滤波器不仅起到滤除信号干扰和噪声的作用,而且还用作过采样模数转换器的前置抗混叠滤波器。设计基于无锡上华0.5um 2层多晶硅3层金属（2P3M）CMOS 工艺,在3.3V电源电压下,采用相关双采样技术（CDS）及优化的开关组合,削弱了器件非理想特性的影响,提高了开关电容滤波器的精度,并运用具有低元件灵敏度及失真特性的多重反馈型二阶低通滤波器作为抗混叠滤波器和平滑滤波器,保证了整个滤波器具有良好的高频衰减特性。芯片测试结果表明：该芯片的截止频率为0.7kHz, 面积为0.39 mm2,功耗仅为1.53mW。     

LTC1569滤波器在信号调理模块中的应用

为实现抗混叠滤波,采用Linear公司的滤波器LTC1569设计输出频率为0—2kHz的信号滤波电路。通过实验验证利用LTC1569搭建的滤波电路对信号具有很好的滤波效果。     

模拟跨阻低通滤波器的设计

跨阻滤波器的输入为电流信号,输出为电压信号.本文给出了跨阻滤波器的设计方法,并按照品质因数Q的低、中、高详细介绍了三种双二阶节跨阻低通滤波器的电路拓扑结构及其参数计算方法.二阶跨阻低通滤波器与传统滤波器相级联即可实现高阶跨阻低通滤波器.最后,通过高阶跨阻低通滤波器的设计实例,验证文中所给出的设计方法的有效性.     

小型化超宽阻带共面波导低通滤波器设计

为了解决传统CPW低通滤波器尺寸偏大、阻带较窄和插入损耗偏大的问题,采用 /4阶梯阻抗谐振单元（SIR）加载半圆形并联枝节（SISS）和缺陷地结构（DGS）单元的紧凑型结构设计了一个5阶CPW低通滤波器,分析了各单元结构参数对阻带性能的影响,引入微带线补偿方法对共面波导中心导体线特性阻抗进行局部补偿,改善了阻抗匹配性能,进一步降低了通带内的回波损耗和插入损耗。测试结果表明：该滤波器结构尺寸25mm×18mm,3dB截止频率3.5GHz,阻带范围3.8～17GHz。实现了CPW低通滤波器的低插入损耗、超宽阻带和小型化。     

基于平衡技术的微带低通滤波器版图优化设计

微带线结构的不连续性,使反射损耗和插入损耗较大,影响滤波器性能。利用平衡法提升滤波器并联分支中较低的特性阻抗,达到降低微带线宽度的目的,从而均衡整个滤波器的宽度,使版图仿真优化。以一个5阶切比雪夫微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明,滤波器通带内反射损耗从-9.566dB降低到-15.837dB,插入损耗从0.679dB降低到0.322dB,与直接采用Richards变换和Kuroda规则设计微带低通滤波器相比,该方法能缩短滤波器设计周期,获得满意的滤波器性能。     

一种新型可控低通滤波器的研制

针对工程地震数据采集系统中程控滤波器设计时所需控制引脚较多的弊端,研制出一种仅三线控制且品质因数Q为8的可调截止频率高速低通滤波器。通过设定开关电容滤波器MAX263可编程引脚固定的编码值,并利用分频器和高速模拟开关选取MAX263的时钟输入频率,以达到其截止频率可调的目的。测试结果表明,该滤波器对阻带信号幅度衰减稳定在–21 dB以下,且截止频率切换时延稳定在3μs以内,已成功运用于浅层数字地震仪。     

电压模式n阶CCII+低通滤波器的设计

提出了一种仅仅用第二代电流传送器(CCII+)实现的高阶电压模式低通滤波器,推导了系统的设计公式。设计了六阶Butterworth低通滤波器,并用PSPICE进行仿真分析。设计和仿真结果表明,该低通滤波器电路设计正确,电路结构简单,所用的元器件数目较少。     

Design of Bessel low-pass filter using DGS for RF/microwave applications

A synthesis method to design a defected ground structures (DGS)-based Bessel low-pass filter (LPF) using a triangular and an open-square (OS)-type DGS is reported. For the five-pole Bessel LPF at f_c = 2.5 GHz, we get 10.6 dB/GHz selectivity using the triangular DGS; while the OS-type DGS provides 39 dB/GHz selectivity. For these two filters, the 10 dB impedance matching BW is 76% and 84%, respectively. It is a much wider BW that is obtained for a lumped element Bessel LPF. The maximum group delay (GD) variation within the pass band is 25pS and 28pS, respectively. The 20 dB rejection BW can be increased from 5.8 GHz to 18.8 GHz with increase in the order of filter from 5 to 11. We have also presented the design of a compact five-pole DGS-based elliptic filter with selectivity 38.2 dB/GHz and 17.8 dB return loss. Results on the DGS-based elliptic filter, Butterworth and Chebyshev filters are also presented. The experimental results are compared against the recently reported LPFs. Our reported filters perform better with respect to selectivity and group delay variation. The flatter GD and high selectivity, along with a wide 10 dB impedance matching BW, make the DGS Bessel filter a candidate for high-speed data communication, front end of a wideband communication system and efficiency improvement of a power amplifier.     

Design of transimpedance low-pass filters

The input of a transimpedance filter is a current signal, while its output is a voltage signal. In this article, a design method for a transimpedance filter is introduced. Also, the topologies and calculation methods of the parameters of three biquadratic transimpedance low-pass (LP) filter circuits are presented in detail, according to the value of Q which is low or medium or high. As for the high-order filter, it can be designed by transimpedance LP biquad section as first stage cascaded with voltage-mode LP filters. Finally, to verify the effectiveness of the design, a design example of a high-order transimpedance LP filter is given.     

基于MATLAB GUI实现随机信号的分析与处理

以MATLAB GUI为软件开发平台,设计了随机信号的分析与处理系统.该系统以随机信号分析的基本理论和方法为基础,通过对随机信号进行相关性分析和功率谱密度分析,掌握有用信号和噪声信号的频谱特征,设计FIR数字滤波器滤除噪声信号,提取有用信号,完成对随机信号的有效去噪处理.该系统界面设计关观大方,功能设计简捷方便,并易于...     

应用于微传感器信号处理的混合电路系统的设计与实现

研究旨在设计一个应用于飞行器机翼表面边界层的流动监测系统。该系统主要由微传感器及其信号处理电路构成。本文的主要工作是微传感器信号处理电路系统中低功耗的模拟电路芯片的及相关数字电路板的设计,重点在于完成模拟电路芯片的具体应用。目的是将该模拟电路芯片良好地应用于该数字电路板,使其协同工作,构成一个完整的混合电路系统,以便在较低的成本下,较好地完成微传感器信号处理的任务。     

Design and implementation of a hybrid circuit system for micro sensor signal processing

This paper covers a micro sensor analog signal processing circuit system(MASPS) chip with low power and a digital signal processing circuit board implementation including hardware connection and software design. Attention has been paid to incorporate the MASPS chip into the digital circuit board.The ultimate aim is to form a hybrid circuit used for mixed-signal processing,which can be applied to a micro sensor flow monitoring system.     

基于分形技术的阶跃阻抗微带低通滤波器设计

设计阶跃阻抗微带低通滤波器时,由于阶跃阻抗微带线结构的不连续性,会导致版图仿真与电路原理图仿真结果相差很远。为了解决这一问题,提出先对阶跃阻抗微带线的结构参数进行预处理,然后引入分形技术对低阻抗微带线的版图结构作进一步优化的设计方法,利用分形结构成阶梯锯齿状分布的线宽来改善滤波器的通带特性,而又几乎不影响滤波器的阻带特性,获得了满意的滤波性能;以一个5阶契比雪夫型阶跃阻抗微带低通滤波器设计为例,仿真结果表明:滤波器通带内的最大反射损耗从-0.87 dB降低到-15.22 dB。与直接采用分形结构的设计方法相比,该方法有利于减少分形结构的迭代次数,降低加工精度要求,从而降低制作成本。     

小波变换与匹配滤波耦合的激光雷达弱信号处理

远距离激光雷达回波信号弱,干扰强,处理比较困难。距离越远,得到的有用信号就越弱。为了提高激光雷达检测距离,对弱信号进行数字信号处理就显得很重要。采用一般方法常将干扰信号判断成有用信号,从而影响了激光雷达的工作能力。夺文采用小波变换和匹配滤波耦合的方法对激光雷达弱信号进行处理,既能从强噪声中提取有用信号,又能有效的去掉强干扰信号。采用一台TEA—CO2激光器进行实验,当采样速率达到200MHz时,对于信噪比大于1．2的含噪信号能有效地去掉噪声和强干扰信号,在保持原信号特征的情况下,准确地提取出有效的弱信号。这就有效地提高了激光雷达的工作能力。     

心电信号处理中的数字滤波器的设计

心电信号是一种基本的人体信号,其中常带有肌电干扰、基线漂移和工频干扰等各种噪声,为了得到不失真的原始心电信号,在显示信号前要进行必要的滤波预处理.介绍了处理ECG信号中滤波器的设计,包括去除噪声的低通、高通和带阻滤波器.     

一种新颖的电压模式N阶CFA低通滤波器的系统设计

提出了一种基于电流反馈放大器(CFA)的n阶电压模式多环反馈(multiple-loop feedback,简称MF)低通滤波器的系统设计方法,推导了系统的设计公式,利用该方法可导出n阶不同结构的低通滤波器,所产生的滤波器由n个CFA、n个电容、n个电阻构成。以三阶Butterworth低通滤波器为例阐述了设计过程,并用pspice进行仿真分析,设计和仿真结果表明,系统设计理论是正确的,设计方法是可行的。     

基于FPGA的雷达信号处理板设计与实现

基于CPCI总线,使用FPGA实现了雷达信号处理板的设计与实现。实现数字下变频,大时宽带宽积数字脉冲压缩以及FFT等通用雷达信号处理功能。最后给出了数字下变频和大时宽带宽积数字脉冲压缩在某雷达系统中的测试结果,测试结果满足系统要求。     

Wide-stopband microstrip low-pass filter using modified semi-circle patch resonator

In this article, a compact microstrip low-pass filter with elliptic-function response is proposed. To achieve wide stopband, modified semi-circle patch resonator in series with semi-circle stepped impedance resonator is used. The proposed structure achieves a wide stopband and a high selectivity within a small circuit area. The proposed filter has 3-dB cutoff frequency at 1.71?GHz and 20?dB rejection at 2.1?GHz. The stopband with the attenuation level better than ?18.7?dB is from 2.08 up to 16?GHz, and consequently we have reached the high and wide rejection in stopband as well as compact size. The structure is simulated, fabricated and measured. The measured results are in good agreement with the simulated results.     

表面肌电信号有源低通滤波器设计与验证

在运动康复治疗中,需要一种即能够滤除信号中的干扰,又能够放大信号的有源滤波器提取相关肌肉运动产生的表面肌电信号,以评估康复治疗效果。基于多重反馈型滤波器设计一种表面肌电信号的有源低通滤波器,并通过仿真进行验证。     

开关电容低通滤波器的设计

为了滤除信号中掺杂的高频噪声,设计一种六阶级联式开关电容低通滤波器,以数据采样技术代替传统有源RC滤波器中的大电阻,有利于电路的大规模集成。滤波器由双二阶子电路级联而成,电路中的电容值利用动态定标技术计算确定。用Hspice进行仿真验证,结果表明:开关电容低通滤波器能较好地对信号进行整形,其频率特性符合设计指标。