一种基于有限脉冲响应滤波器的时钟倍频器设计

本文提出了一种基于有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器的时钟倍频与抖动消除电路.相比传统时钟倍频器所采用的锁相环(Phase Locked Loop,PLL)或延迟锁定环(Delay-Locked Loop,DLL)技术,本文所设计的倍频电路通过FIR滤波器原理来产生高精度的时钟相位,并利用新型过零检测电路来产生输出时钟脉冲,在明显降低时钟抖动的同时还实现了倍频器的快速锁定,且在功耗及面积成本上也更为经济.本设计采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现后,设置输入时钟频率为32 MHz时,在锁定时间小于1.5个时钟周期的情况下实现了5倍频输出,输入时钟抖动也从43.6 ps RMS降低至24.6 ps RMS,由此验证了设计的合理性和实用性.

1.5T磁共振插入有限脉冲响应技术肾血管成像

目的探讨1.5T采用轴位插入有限脉冲响应(IFIR)序列进行肾血管成像的可行性。方法对122例受试者进行IFIR序列扫描,在ADW4.3工作站上行最大密度投影(MIP)重建,对肾动脉各分支显示程度进行评分,并与肾动脉的信噪比(SNR)、呼吸运动伪影的有无、年龄高低等因素对比分析。结果112例(91.80%)可显示肾脏段血管,其中78例(63.93%)能清晰观察到肾脏段血管,54例(44.26%)可清晰显示到段后血管,22例(18.03%)可清晰显示到段后血管的分支。不同年龄组间血管评分不同,<60岁组及≥60岁组血管评分平均秩次为67.48及49.25(P=0.006)。呼吸运动影响肾血管评分,有无呼吸伪影组评分平均秩次分别为43.35及66.66(P=0.002)。SNR与肾血管评分无关(P=0.177)。结论1.5TMRIFIR序列用于肾脏血管成像简便、安全,可清晰显示各级肾血管。

基于有限脉冲响应模型的飞机磁场补偿方法

通过分析飞机磁场数学模型,将飞机磁场表示成方向余弦与其乘积项的函数。鉴于模型参数之间存在很强的复共线性,提出了基于有限脉冲响应模型飞机磁场补偿方法。该方法将光泵磁强计和三轴磁强计的输出作为有限脉冲响应模型的输入,由带通滤波器提取信号中的变化成分,再用最小方差估计有限脉冲响应模型参数,并利用有限脉冲响应模型参数计算飞机磁场。从测量总磁场中减去飞机磁场,可得到目标信号磁场数据。最后,通过计算机仿真验证了该磁场补偿方法的有效性。

1.5T磁共振插入有限脉冲响应技术观察脾静脉与肠系膜上静脉在门静脉内的分流及走行

目的探讨1.5T MR插入有限脉冲响应(IFIR)序列评估脾静脉(SV)与肠系膜上静脉(SMV)在门静脉(PV)内的分流及走行的可行性。方法通过3种不同的饱和带预加方式对36位受试者进行3次冠状位IFIR序列扫描。在ADW 4.4工作站上行MIP重建,观察SV及SMV在PV中的分流、走行情况,并对其进行分流清晰度及走行分型的评估。结果方式1:36位受试者均示SV与SMV共同供血PV,不能分辨SV与SMV血流的分流及走行。方式2:36位受试者中20人(20/36,55.56%)清晰分辨,8人(8/36,22.22%)隐约可辨,8人(8/36,22.22%)无法分辨出SV在PV中的分流与走行;28位可分辨者中,12人SV走行于PV中央,3人走行于PV周边,10人走行于PV上半部,3人走行于PV下半部。方式3:36位受试者分流清晰度与预饱和方式2相同;28人可分辨者中,3人SMV血流走行于PV中央,12人走行于PV周边,10人走行于PV下半部,3人走行于PV上半部。结论 1.5T MR IFIR序列无需造影增强即可清晰观察SV与SMV在PV中的分流及走行。

1.5T磁共振插入有限脉冲响应技术对肝硬化门脉系统改变的初探

目的探讨1.5 TMR扫描仪上IFIR序列评估肝硬化门脉系统改变的可行性及临床意义。方法对40例肝硬化患者组成的肝硬化组和20例健康志愿者组成的对照组通过三种不同的饱合带预加方式进行三次冠状位IFIR序列扫描。在ADW4.4工作站上行MIP重建,对门静脉各级分支显示程度及清晰度进行评分;测量肝硬化患者PV、SV、SMV内径宽度及脾脏体积,并与对照组比较,再按Child-Pugh肝功能分级将肝硬化患者分为A级、B级、C级三组,进行组间对比分析;观察侧支循环的有无,并评估其与脾脏体积大小的关系。结果 40例肝硬化患者中,3例脾切除患者及3例门脉系统血栓患者出组,34例入组肝硬化患者中25例(74%)为高分组(3～4分);9例(26%)为低分组(1～2分)。肝硬化患者PV、SV内径及脾脏体积比健康对照组明显增大(P<0.05);随肝硬化程度加重,PV内径逐渐减小(P<0.05),SV、SMV内径逐渐增大,脾脏体积逐渐增大(P>0.05)。34名患者中22例(65%)侧支循环建立,有侧支循环建立者较无侧枝循环者脾脏体积略增大(P>0.05)。结论1.5T磁共振IFIR序列无需造影增强便能够清晰显示门脉系统,测量肝硬化患者门静脉系统各管径宽度及脾脏体积,观察侧支循环的有无,为评估肝硬化门脉血流动力学改变提供可行的检测手段,为预测肝硬化门脉高压时脾切除的临床意义提供可靠依据。

一种有限脉冲响应滤波器格型结构优化方法及灵敏度分析

有限脉冲响应(FIR)滤波器是无线通信研究中多载波调制系统的主要组成单元。针对有限字长效应导致FIR滤波器性能下降问题,该文提出一种FIR滤波器格型结构改善因量化导致的滤波器系数误差,即降低系数灵敏度,利用状态空间结构表示相应改进格型结构系数,并推导分析其系数灵敏度表达式。仿真实例验证理论推导结果,即改进格型结构系数灵敏度与采样周期相关。与传统格型结构相比,在量化字长和采样周期约束下,改进格型结构频响特性曲线更接近理想频响特性曲线,系数灵敏度更小,抗有限字长效应能力更好。

线性系统分类的有限脉冲响应法

提出了一种线性系统分类的有限脉冲响应法，给出了脉冲设计方法和原理，通过计算机仿真，说明该算法切实可行。

基于分布式算法有限脉冲响应(FIR)滤波器的FPGA设计

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短,可作为高速数字滤波设计的较好方案。

基于有限脉冲响应滤波器的数字全息零级像消除

针对数字全息中零级像的存在影响数字再现像的质量,分析数字全息图的记录、再现原理及频谱特性,提出了一种利用有限脉冲响应滤波器消除全息图数字再现中零级像的方法。该方法只需记录一幅数字全息图,不需要相移器材或其他辅助设备,直接利用数字图像处理对数字全息图在空域进行预处理,消除全息再现时的零级像干扰。对比了数字模拟和实验拍摄到的全息图在应用有限脉冲响应滤波器消除零级像前后的再现结果,表明该方法可消除零级衍射像,改善重建像质量,并且算法简单。

用模拟退火算法设计光学有限脉冲响应滤波器

提出了利用记忆型模拟回火退火算法来进行基于晶体双折射的光学有限脉冲响应滤波器设计的新方法 ,用以实现任意光谱响应双通道输出。模拟退火算法模拟了固体缓慢退火从而获得最低内能的物理过程 ,是一种简单而有效的随机性全局优化算法。应用具有记忆功能的回火退火算法 ,在较少的晶体延迟片数目下 ,实现了较优的设计。为证明该设计方法的可行性和有效性 ,给出了宽波带绿色 /品红 (Green/Magenta ,G/M )滤波器的设计实例以及实验结果。初步研究表明 ,所设计结果完成满足LCOS投影分合色的要求。

电光可调谐有限脉冲响应滤波器设计

为得到高矩形度、低旁瓣、电光调谐逆向可导及通带带宽可调的电光可调谐滤波器,在x切y传的钛扩散铌酸锂(Ti∶LiNbO3)波导上,对周期性分布的N级叉指电极组提供分立电压V,产生周期性电场,实现似TE模与似TM模的偏振转换,进而实现滤波功能。该结构构成有限脉冲响应(FIR)网络,网络传输矩阵H(z)与电压V具有一一对应关系。利用z变换原理,运用待定系数法求解H(z),从而推导所需电压值V,实现了电光调谐逆向可导。加入不同电压,可以实现自由光谱范围(FSR)内不同通带宽度的可调谐滤波特性。通过仿真验证,该算法是可行的。当N为17时,边模抑制比(SMSR)可达到25dB。并且滤波曲线的矩形度随着叉指电极组级联级数N的增大而增大。

基于有限长脉冲响应滤波器和aTrous算法的小波心电信号去噪

微弱低频的心电信号采集中容易受到外界环境的干扰,必须先对其进行预处理才能用于心脏疾病的诊断。Mallat算法的小波分解重构法不能有效滤除心电信号中的工频和肌电干扰;小波阈值法不能有效滤除心电信号中的工频和基线漂移,重构的心电信号会产生伪吉布斯现象。针对以上情况,提出了一种基于有限长脉冲响应滤波器(FIR)和aTrous算法的小波去噪方法。该方法综合运用了50 Hz陷波器、aTrous算法小波分解重构法和小波阈值法。仿真郑州大学第二附属医院和MIT-BIH心率失常数据库的心电信号表明,该方法能够有效去除心电信号中的工频和基线漂移,大幅度衰减肌电干扰,同时有效消除伪吉布斯现象。

有限长脉冲响应滤波器在视频格式转换芯片中的应用

本文提出了一种高性能有限脉冲响应(FIR)滤波器结构,用于视频格式转换芯片中尺寸缩放模块算法的实现,该结构采用流水线技术1,同时结合了并行性、系数对称性、“0”的特性和乘法优化(加法代替);阐述了该FIR滤波器的设计原则和优化方法,给出了该FIR滤波器FPGA实现的框图和综合结果,与传统结构实现的FIR滤波器比较具有更高的性能和兼容性。

自适应滤波器的FPGA硬件实现

采用LMS算法和FIR框架结构,对一种基于FPGA硬件的自适应滤波器系统的实现方法展开探讨。系统采用自顶向下的模块化方案设计16阶自适应滤波器。顶层文件包含两个接口、FIR滤波、误差计量和抽头系数共5个模块。系统参数前期均由MATLAB仿真验证选取最优值。硬件测试平台选用以ZYNQ-7000系列芯片为核心的开发板。加噪正弦波信号经系统滤波处理后通过示波器观测,显示去噪效果良好,且通过逻辑分析仪抓取的结果与MATLAB理论仿真结果符合度较好。系统可以封装成一个自适应反复调用的功放IP核,适用于音频、图像、视频等信号滤波处理领域,具有一定的工程应用价值。

低压电流互感器校准回路电流谐波提取与叠加研究

为解决低压电流互感器在线校准中运行电流反向叠加受谐波干扰严重的问题,提出一种电流信号谐波提取与反向叠加方法来减小电流中的高次谐波。该方法首先采用快速傅里叶变换(FFT)来对电网信号进行分析处理,然后设计高通滤波器滤出电网电流谐波分量,最后进行反向后与电网电流信号叠加降低高次谐波分量。结果表明,仿真信号中高次谐波分量减少了99%,在实际信号中高次谐波分量较小的情况下,谐波分量减少了80%。

基于切比雪夫近似的极窄脉冲超宽带自导信号设计

作为鱼雷自导新的发展方向,极窄脉冲超宽带自导具有信息量大,反隐身效果好等特点。本文针对极窄脉冲超宽带自导信号,提出了一种基于滤波器的设计方法,首先按照切比雪夫近似方法设计有限脉冲响应(FIR)带通滤波器,然后将滤波器冲激响应做加窗处理来调节信号能量分布。该方法采用等间隔选择频率点,具有较小的运算复杂度,并且信号时宽和阻带衰减可调。仿真结果表明,该方法所设计的信号在频带内能量分布均匀,纹波小,频带外能量衰减大,能够在混响的白化和抑制混响起伏上起到很好的效果。

LCL型光伏并网逆变器频率自适应控制系统设计

光伏并网过程中出现的电网频率波动会使系统采样频率与电网实际频率的比值不再为整数,导致传统重复控制器的谐振频率偏离电网实际频率,谐波抑制能力下降。针对电网频率波动导致并网系统谐波含量上升、控制精度下降的问题,采用了基于Lagrange插值算法的有限脉冲响应滤波器自适应逼近分数阶延迟,实现了系统对电网频率波动的自适应。结合并网逆变器并网运行仿真,验证了所提控制方法对电网波动的适应性及参数设计的正确性。

基于模型预测的脱硫浆液循环泵运行组合优化研究

浆液循环泵的优化组合运行对于脱硫装置的经济运行具有重要影响,在当前机组负荷工况波动大、净烟气SO_(2)浓度排放限制严格的情况下,依靠运行人员的经验手动调节达到经济运行有较大的困难。针对这一现状,基于FIR模型辨识方法,建立了脱硫装置的数据驱动预测模型,并结合专家知识及现场设备限制研发了循环泵组合在线优化建议系统,在保障脱硫装置安全、达标运行的前提下实现优化经济运行。实际生产应用结果表明,该系统投运后可降低20.5%的浆液成本和3.7%的电耗成本,对于火电厂节能减排及智能化改造工作具有参考意义。

基于有限长脉冲响应的光多波长选择器设计

为实现自由光谱范围(FSR)内任意多个不等波长间隔的光波长选择,将有限长脉冲响应(FIR)数字滤波的算法移植到马赫-曾德尔干涉仪(MZI)级联结构的光滤波器中,采用离散傅里叶变换(DFT)表示目标传输函数矩阵,由此求解传输矩阵,利用待定系数法得到选择阵列具体物理参数(k阶耦合角θk,k阶相位偏移量φk)。该波长选择器可根据实际需要,选出FSR内任意一个或多个波长的光波,且波长间隔不等。对所得参数及仿真结果进行分析,在所选中心波长处,能够近似达到0 dB传输,阻带隔离度可达到12 dB。每个所选波长的3 dB带宽和最小波长间隔均随着级联级数N的增大而减小。当自由光谱范围νFSR=1000 GHz、N=15时,每个所选波长的3 dB带宽约为0.5 nm,最小波长间隔为1 nm。

有限长迭代学习控制及在扫描光刻中的应用

提出一种有限长迭代学习控制策略,用来减小扫描光刻系统的预扫描时间。首先给出扫描光刻系统的结构和扫描轨迹,并提取系统在扫描方向的运动控制模型;其次通过闭环整定得到系统的脉冲响应系数,并基于名义系统的优化指标进行离线运算,得到非因果迭代学习控制律的学习系数。为减小迭代学习控制律对扫描周期的依赖性,以学习矩阵的主对角线为中心,提取截短的有效学习系数,构成有限长脉冲响应学习控制律。此外还给出了有限长学习控制律的收敛性证明,并对学习控制律的鲁棒性进行了讨论。最后将上述方法应用于扫描光刻实验平台,实验结果表明:有限长迭代学习控制律可以有效地减小扫描光刻系统的预扫描时间。