基于子项空间技术的低复杂度FIR滤波器实现

基于子项空间共享技术,利用硬件描述语言编程,在FPGA上对FIR数字滤波器进行了实现。该设计将常系数乘法模块用加法和移位操作来实现,并利用子项共享有效地减少加法器个数。综合结果表明,所提方法可以有效节省硬件资源,降低实现成本,适用于低功耗数字系统设计。     

一种新型低复杂度的IIR格型滤波器

格型结构具有良好的抗有限字长效应能力而被应用于很多实时性较高的场合.归一化格型结构具备正交的特性,然而,对于一个N阶数字滤波器,它需要5N+1个乘法器.为了降低其实现复杂度,并保留正交的特性,本文基于单,双,三乘法器格型单元导出了其对应的新型格型单元和格型结构.仿真结果表明,当采用单乘法器新型格型单元时,新结构抵抗有限字长误差的能力与归一化格型结构非常接近,但由于其只需2N+1个乘法器,新结构在实时信号处理中具有更大的实用价值.     

一种设计IIR数字滤波器的参数化方法

 基于连续时间状态空间结构和广义双线性变换,提出了一种设计无限冲激响应(IIR)数字滤波器的参数化方法.优点是稳定区域包含了整个参数空间,因此可以采用无约束优化方法.给出了仿真实例,并与已有的设计方法进行了比较,其通带波动、阻带衰减、群迟延等性能更为优越.     

并行计算的全通数字滤波器结构

本文提出了两类并行计算的全通数字滤波器结构,并通过状态空间分析方法论述了并行处理的原理.通过舍入噪声分析,给出了噪声增益的表达式,对于一个N阶全通滤波器,其舍入噪声增益为4N.数值算例验证了所提结构的性能,同时,由于其具备并行处理的能力,更加适合高吞吐量的系统实现.     

手持式激光诱导击穿光谱仪现场测定钢铁制品中铬镍锰铜硅

钢铁中各元素组成及含量对钢种质量和性能都有重要影响,实时、快速对钢铁中各元素进行有效检测分析是目前钢铁行业的关注重点。实验探讨了手持式激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在钢铁中多元素同步、快速分析方面的可行性:选取3个钢铁标准样品,以Cr(I) 520.84nm、Ni(I)232.003nm、Mn(I) 403.075nm、Cu(I) 324.753nm、Si(I) 288.16nm作为分析谱线,以Fe(I) 373.486nm作为内标谱线,考察了手持式LIBS分析仪对钢铁标准样品分析的精密度和正确度。标样验证试验结果表明,手持式LIBS分析仪快速定量分析Cr、Ni、Cu及Si 4种元素的准确性较高,对于Mn的定量分析存在一定的系统偏差,但也基本能反映元素含量。随机选取不同种类的钢铁材料日常实际样品,采用实验方法进行快速定量分析,同时以电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)进行对照,绘制两种方法测定结果的线性趋势图,并与理想趋势线(y=x)进行对比。结果表明,Cr、Ni、Cu及Si 4种元素的LIBS与ICP-AES测试结果表现较一致,Mn的测试结果普遍较ICP-AES偏低,但二者存在较好的相关性。在整个试验过程中,手持式LIBS分析仪测试一组数据的时间平均为5s,该技术用于钢铁行业快速定量分析是可行的。     

一种高效数字滤波器结构及其灵敏度分析

本文基于矩阵分解,提出了一种新的数字滤波器结构,并导出了其传递函数的灵敏度表达式。该结构实际上是文献[10]中提出结构的改进型,比后者更加简单,易于实现。同时,本文对此结构同传统的几个主要结构进行了性能上的比较。仿真结果表明,同经典最佳结构相比,新结构抵抗有限字长误差的能力与其非常接近,但由于结构的简洁性,新结构在实时信号处理中具有更大的实用价值。     

高速率低功耗FIR数字滤波器实现

利用硬件描述语言在ASIC上对FIR数字滤波器进行了设计和综合。利用子项空间技术有效地减少了多常系数乘法中加法器的个数,并通过限制加法器深度来进一步降低高速率约束条件下的实现难度。综合结果表明,该方法可以有效降低硬件的实现面积,适用于高吞吐率低功耗的数字系统设计。     

基于格型结构的IIR数字滤波器硬件实现

注入式和抽头式相结合的格型结构具有低有限字长效应,采用遗传算法可以高效地找到合适的离散参数,用较低的复杂度实现期望的滤波器性能指标.基于该结构提出一种IIR(无限冲激响应)数字滤波器的硬件实现方法,采用Verilog HDL语言进行编程,并通过Quartus II软件进行仿真验证.该方法有助于IIR滤波器的高效低成本实现,促进其进一步实用化.     

带残余补偿的外推冲激响应低成本FIR滤波器实现

基于带残余补偿的外推冲激响应设计技术,利用硬件描述语言编程在集成电路上对FIR数字滤波器进行了综合.该技术利用冲激响应的准周期特性近似滤波器系数,有效降低了FIR滤波器常系数乘法的复杂度,并通过残余补偿降低滤波器阶数,同时应用子项共享技术进一步减少加法器个数.综合结果表明所提方法可以有效节省高阶FIR滤波器硬件资源的消耗,适用于低成本数字系统设计.     

高鲁棒性格型无限脉冲响应数字滤波器结构设计

针对如何设计低复杂度并对有限字长效应具有高鲁棒性的滤波器结构问题,提出了一种新型的格型无限脉冲响应（IIR）数字滤波器结构．对于一个N阶滤波器,该结构具有2N个不同的位置供输入信号选择注入．通过选择不同的位置进行注入使滤波器结构的信号功率比最小．当采用单乘法器格型单元时,提出的新结构只需2N＋1个乘法器便能实现一个N阶IIR滤波器．仿真结果表明,与传统的格型滤波器结构相比,新结构不仅需要更少的乘法器,而且具有更小的信号功率比．