基于自适应陷波滤波器的频率和幅值估计

估计正弦信号的频率和幅值以实现准确信号跟随具有广泛的应用. 本文采用三维自适应陷波滤波器分析正弦信号, 提出了非归一化和归一化两种频率估计方法, 两种算法都具有圆形周期轨道, 能够获得信号的频率和幅值的准确估计以及正弦跟踪. 用Lyapunov定理和平均方法证明积分流形的存在性和一致渐近稳定性. 归一化算法改进了非归一化的收敛速度受制于信号幅值的缺点. 分析了估计器的带宽参数和频率自适应增益参数对频率跟踪暂态速度和稳态精度以及噪声特性的影响. 通过仿真证实了算法的有效性.     

级联梳状积分滤波器的原理及FPGA实现

在软件无线电的下变频模块中,级联梳状积分滤波器有着重要的应用,其主要作用是信号的抽取与低通滤波.文中总结了级联梳状积分抽取滤波器的理论要点,并介绍了采用FPGA的瘟波器设计方法,给出了仿真结果,并加以分析,从而证实了设计的可靠性和可行性.     

积分清零与积分梳状滤波器在抽取滤波中的应用研究

抽取滤波器的设计是全数字软件接收机中的关键技术,选择合适的抽取滤波器可以使得效率和资源达到最佳的平衡.积分清零和积分梳状滤波器是两种实现简单、滤波性能较好的数字抽取滤波器.这两种滤波器在中频数字接收机中都有重要的应用.从原理上分析和研究了这两种滤波器频域响应,总结了积分梳状滤波器的设计方法.提出了两种滤波器结合应用的方法,并建立模型验证在性能方面的提高.在实际应用中,说明了两者在本质上相同但在结构上的差异,因此在应用中加以区分.通过两种滤波器在相干解调电路和同步电路中的仿真,进一步说明两种滤波器的设计和实现准则.     

基于基波频率估计的多谐波分析

采用自适应陷波滤波器实现基波频率可变的多谐波(包含整数次谐波和非整数次间谐波)分析. 算法包括基波频率估计器和多个二维正弦跟踪器, 形成缓慢自适应积分流形, 用李雅普诺夫定理和平均方法证明积分流形的存在性和稳定性. 若滤波器频率系数和信号的谐波结构相同, 该自适应陷波滤波器是一致渐近稳定的, 可按指数收敛准确跟随基波频率、每个谐波(间谐波)及其幅值. 导出了频率特性表达式和频率特性矩阵, 分析了滤波器参数对稳态频率特性的影响. 通过仿真证实算法的有效性, 并说明减小滤波器带宽参数和自适应增益能够获得更好的噪声特性.     

基于FPGA的级联积分梳状滤波器设计与实现

针对软件无线电中的多速率信号处理,介绍了级联积分梳状滤波器的基本组成及设计原理,给出了基于FPGA的具体设计方案及实现方法.仿真结果表明,该设计简单合理,使用灵活方便,具有良好的性价比,可应用于各种多速率信号处理系统.     

基于自适应滤波器的时频分析

采用最小方差原则和梯度下降方法, 经过旋转变换, 获得频率参数和带宽参数可调的自适应二维线性正弦跟踪滤波器, 实现信号跟随与幅值估计. 把多个跟踪器并联, 形成带宽可调的多频点梳状滤波器, 得到多维线性常系数微分动力系统. 用不变原理证明梳状滤波器是一致渐近稳定的. 用拉普拉斯变换导出频率特性, 单正弦输入时为向量形式, 针对多正弦分量时为频率特性矩阵. 当输入信号所有正弦分量的频率都等于梳状滤波器频率参数时, 本算法能够同时准确跟随所有分量及其幅值. 分析了算法的频域格栅效应以及带宽参数对稳态精度的影响, 通过仿真说明了算法的有效性.     

取样光栅梳状滤波器的设计与消噪研究

介绍了光学梳状滤波器的工作原理.通过改变取样光栅的参数,利用Matlab软件来仿真其反射谱,调试出4种基于取样光纤光栅的光学梳状滤波器.介绍了小波消噪的原理,为了优化取样光栅梳状滤波器设计,提出了利用小波分析的方法对反射谱进行降噪处理.选用db6小波进行了自动一维消噪,滤除了大部分的噪声干扰,而且对于信号的旁瓣干扰也起...     

梳状线可调带通滤波器的设计与仿真

针对现有的微带可调滤波器中心频率调节范围较窄的问题,依据梳状滤波器的原理和变容二极管的特性,设计出一种梳状线可调带通滤波器,经ADS仿真可得其中心频率可调范围达到0．49～5．08GHz、相对带宽仅为6．1％～9．4％,该梳状线可调带通滤波器具有中心频率调节范围很宽、结构简单、易于实现、易于扩展等优点,在工程上具有一定的推广应用价值。     

基于梳状滤波器和子群算法的谐波检测装置

针对现有谐波与间谐波检测算法存在精度和实时性较差的问题,提出了一种基于梳状滤波器和子群思想的谐波与间谐波检测算法,并基于该算法设计了一种谐波检测装置。该装置首先采用梳状滤波器对信号进行谐波与间谐波的有效分离,然后采用间谐波子群算法对分离后的信号进行间谐波分量计算,用原始信号减去间谐波分量重构采样序列,最后再采用谐波子群算法计算谐波分量,从而实现了谐波的高精度检测。测试结果验证了该装置具有较高的检测精度。     

一种新型的抽取滤波器设计

文章基于面积和功耗方面考虑提出了一种低功耗多相变级数非递归梳状滤波器结构,这种滤波器适合高阶过采样sigmadeltaA/D转换器。抽取滤波器采用Top-down方法设计,用0.6-μmCMOS标准单元实现,相比同样速度下的标准的非递归结构抽取滤波器节省了约1/3面积和功耗。     

一种基于自适应陷波器的科氏流量计频率解算新方法

为提高科氏流量计信号的初始收敛速度和频率跟踪精度,提出了一种频率解算的新方法:首先采用基于burg算法实现的格型IIR自适应陷波器对信号滤波,并短时间跟踪信号频率,其接近收敛时基于简化梯度算法实现的格型自适应陷波器开始并行工作,待简化梯度算法实现的格型自适应陷波器收敛后,前者停止工作,简化梯度算法实现的格型自适应陷波器持续工作直至结束.仿真及实验结果表明,本方法可以获得更快的收敛速度、更高的频率跟踪精度.     

无人机数据采集EKF滤波悬停稳定的研究与应用

许多国内外的研究机构致力于四旋翼无人机飞行控制姿态和高度悬停稳定的研究,以实现四旋翼无人机的自主飞行。四旋翼无人机是一种多输入、强耦合、多变量、欠驱动的系统,其稳定性、数据传输的可靠性、精确度、实时性对飞机性能起着决定性的作用。针对四轴无人机悬停运动测试环节中不稳定的影响,基于已有的无人机平台,最新科研前沿的文献,以ARM嵌入式系统作为上位机,设计了一个无人机数据采集的扩展卡尔曼滤波器(EKF),结合二次型最优控制预估气压计最优初始矩阵值进行开源编程。从扩展卡尔曼滤波器的建立与优化,原程序气压计程序严谨的探讨、衔接和写入飞控,最终在软件匿名科创地面站上,通过无人机对气压计大量实时悬停数据采集,实验仿真进行滤波图形对比验证和无人机实际运行的稳定性分析表明,提出的无人机数据采集扩展卡尔曼滤波方法效果良好,具有良好的应用和推广价值。     

功率滤波器对变频器─电动机系统的力能指标影响

简述了功率滤波器在变频器─电动机调速系统中的使用原理，重点介绍了它对电动机与系统的效率、功率因数的影响，最后以实验数据为基础，采用作图比较的方法给出了电动机、系统在不同工作频率下的效率、功率因数曲线。     

分数阶控制系统稳定性分析与控制器设计:扩展频率域法

鉴于整数阶控制系统主要进行正频域分析,本文论述了分数阶控制系统的扩展频域方法.它通过对分数阶系统传递函数的基本分解获得系统频率特性曲线,此过程是唯一和可逆的.本文根据扩展频域分析法扩展了Nyquist稳定性判据,得到能够直观判断任意阶控制系统稳定性的通用判据.另外,扩展频域分析法为分数阶控制器提供了便于设计的直观形式,文章提供了具有新结构的超前滞后补偿器和分数阶P(ID)μ控制器的设计步骤.最后举例用扩展频域法对分数阶系统进行稳定性分析和超前滞后补偿器的综合.     

利用FFT相位差校正信号频率和初相估计的误差分析

对利用分段FFT的相位差估计正弦信号的频率和初相的误差进行了分析。首先分析了在FFT幅度最大处FFT相位噪声的统计特性，从而得到了在高斯白噪声背景下频率和初相估计均方根误差的计算公式，指出了频率和初相估计均方根误差与信噪比及FFT长度有关，讨论了信号实际频率与FFT离散谱线对应的频率的偏离程度对频率和初相估计均方根误差的影响，给出了计算机Monte Carlo模拟结果，模拟结果与本文得到的公式计算结果相吻合。     

TDNLMS自适应预测器有限字长效应分析及其在设计中的应用

为了使预测器在特定应用环境中的有限字长效应满足应用系统的性能要求，以小目标检测为应用背景，提出了理论和实验相结合的确定TDNLMS(二维归一化最小均方误差)自适应预测器运算字长的方法。同时分析了步长参数、输人数据字长、图像统计特性、预测器支撑区域等因素与TDNLMS自适应预测器权值和迭代运算中间结果量化误差之间的联系，并通过实验对分析结果进行了验证。仿真结果表明，用该方法设计的有限精度预测器，其小目标检测性能与无限精度预测器十分接近。