基于IIR的智能传感器实时监测系统设计

本文详细探讨了基于无限脉冲响应(IIR)的智能传感器实时监测系统。文中介绍了IIR滤波器的国内外发展概况、设计与实现过程及系统硬件的设计。该系统主要由Arduino单片机控制,配合光敏传感器和液位传感器进行外部环境信息的实时采集。为了优化采集信号质量,采用了特定的滤波电路和IIR信号处理技术,显著地降低了信号噪声。经对比分析滤波前后的信号振幅图和频谱图,信号质量得到了明显改善。此监测系统不仅成功实现了智能传感器的实时功能,且在该领域中展现出重要的应用价值。

IIR和HIIR的应用研究进展

简介IIR和卤化丁基橡胶(HIIR)的配合体系及并用共混体系。IIR的硫化体系主要包括硫黄、树脂和醌类硫化体系,HIIR还可采用氧化锌和金属硫化物等硫化体系,补强填充剂主要包括炭黑、白炭黑和煅烧高岭土等。IIR与EPDM的相容性和共硫化性较好,IIR并用部分EPDM可改善其耐热性能和抗氧化性能。HIIR中并用部分NR可提高其加工性能、生胶强度和硫化胶低温性能。CIIR与石油树脂、酚醛树脂或聚丙烯酸乙酯的共混物阻尼性能良好。

进化规划用于自适应IIR滤波器的优化设计

针对自适应ＩＲ滤波器（ＡＩＲＦ）潜在的不稳定性和性能指标函数容易陷入局部极小点而导致性能下降等问题，本文将进化规划用于直接、并联、级联和格型结构的ＡＩＩＲＦ的优化设计。基于进化规划的自适应滤波算法不依赖于梯度信息，能够有效地实现ＡＩＩＲＦ参数的全局寻优。大量的仿真实验结果表明不同结构的ＡＩＲＦ用进化规划进行参数寻优，不仅解决了自适应滤波器性能指标函数容易陷入局部极小点的问题，亦解决了ＡＩＲＦ的稳定性问题。

IIR/CIIR共混胶硫化特性的研究

研究了影响丁基橡胶/氯化丁基橡胶(IIR/CIIR)共混胶硫化特性的因素,包括并用比、硫化体系、补强剂和硅烷偶联剂。研究结果表明:随着IIR/CIIR共混胶中CIIR含量的增加,硫化速度加快,最大转矩值减小。用硫磺硫化的共混胶硫化速度比用树脂硫化的快,且共混胶起始转矩值也较高。在选用的几种补强剂中,添加N220补强的共混胶硫化速度较快,T90时间较短,添加活性沉淀白炭黑(WCB)补强的共混胶最大转矩值较高。加入硅烷偶联剂会使共混胶的T90时间延长,最大转矩值变高。

影响IIR/CIIR共混硫化胶动态力学性能的因素

研究了IIR/CIIR并用比、补强剂品种和用量以及软化剂对IIR/CIIR共混硫化胶动态力学性能的影响。研究表明 :IIR/CIIR并用比对共混硫化胶的动态力学性能有明显的影响 ,当IIR/CIIR的并用比为 80 / 2 0时 ,综合力学性能比较好 ;炭黑品种和用量对共混硫化胶动态力学性能有显著的影响。粗粒子炭黑使共混硫化胶的损耗因子tanδ峰值增大 ,随炭黑用量增大 ,tanδ峰值显著减小 ;

硫化剂B-L01在IIR中的应用

研究硫化剂B-L01在IIR中的应用效果。结果表明,采用硫化剂B-L01/树脂硫化体系的IIR硫化胶具有良好的物理性能、耐热空气和耐蒸汽老化性能;采用硫化剂B-L01/树脂硫化体系的IIR硫化胶性能可达到或超过采用树脂硫化体系的CIIR和BIIR硫化胶的水平。

IIR数字滤波器设计

介绍了利用双线性变换法设计巴特沃斯无限长单位冲激响应(IIR)数字滤波器。具体设计步骤如下:按一定的技术指标将给出的数字滤波器转换为模拟低通滤波器;根据转换后的技术指标设计模拟低通滤波器H(s);再将H(s)转换成H(z)。对于高通、带通或带阻数字滤波器的设计,先将其技术指标转化为与之相应的作为"样本"的低通模拟滤波器的技术指标,再进行频率变换,然后按上述步骤设计出低通H(s),再将H(s)转换为所需的H(z)。

IIR数字滤波器设计的搜寻者优化算法

为进一步提高无限冲击响应(IIR)数字滤波器的性能,提出了一种基于搜寻者优化算法(SOA)的IIR数字滤波器设计方法.SOA基于模拟人的随机搜索行为,由利用位置变化评价得到的经验梯度确定搜索方向,由采用简单模糊规则的不确定性推理确定搜索步长,通过搜寻者在搜索空间的位置更新,实现对优化问题的求解.2个典型设计实例的仿真结果表明,与差分进化算法(DE)和3种改进的粒子群算法(PSO)相比,SOA具有较好的全局寻优能力和较快的收敛速度,能有效地应用于IIR数字滤波器的设计.

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.

自适应IIR陷波器在信号检测中的应用

自适应格型IIR滤波器算法具有快速收敛和优良的数值特性,并能跟踪时变信号。文中在基于简化格型IIR滤波器的自适应陷波器的基础上,提出了基于自相关预处理后的自适应IIR陷波器。通过自相关预处理可以抑制噪声,提高信噪比。仿真结果表明:该算法可以在很大程度上提高检测能力。

直扩系统中IIR格型滤波器抑制窄带干扰新方法与性能分析

该文提出一种直扩系统中基于IIR格型陷波器时域频域相结合的窄带干扰抑制新方法,该方法采用时域频域并行处理的结构,通过最优加窗和频谱校正技术在频域精确估计出干扰信号的频率,根据频率估计误差和干信比求出最优陷波带宽,由此自适应地调整时域IIR格型陷波器的参数。分析和实验表明,该方法较传统的自适应IIR窄带干扰抑制方法不仅具有更高的稳定性和实时性,而且在干扰得到有效抑制的情况下使有用信号的损失达到最小。

OMMT/IIR纳米复合材料结构与性能的研究

采用熔体插层法制备有机蒙脱土(OMMT)/IIR纳米复合材料。试验结果表明,OMMT/IIR纳米复合材料是插层型纳米复合材料;与无机粘土/IIR微米复合材料及IIR相比,OMMT/IIR纳米复合材料具有良好的物理性能,且其物理性能均随OMMT用量的增大而明显提高;与IIR相比,OMMT/IIR纳米复合材料具有优异的气密性。

基于进化规划的自适应IIR滤波

针对基于梯度下降算法的自适应IIR滤波器（AIIRF）具有潜在的不稳定性和性能指标函数容易陷入局部极小而导致性能下降等问题，本文将进化规划用于AI－IRF的优化设计，不仅解决了AIIRF系统稳定性问题，而且有效地实现了滤波器性能指标函数的全局寻优和快速收敛，同时允许大动态范围的输入号。计算机仿真结果验证了基于进化规划算法的AIIRF的性能优于基于梯度算法的AIIRF，尤其对高阶、极点靠近单位圆的自适应IIR滤波器。

基于DSP和IIR的传感器动态特性改善单元

在瞬态信号测试中,一些情况下传感器的动态特性不能满足需求。针对此问题采用最小二乘法处理动态校准的数据来离线辨识IIR滤波器的参数,从而对传感器进行逆建模实现对传感器动态特性的改善。在以DSP为核心的补偿装置中先将离线辨识的参数存入系统,然后对传感器系统的输出序列进行在线修正,实验表明改善装置和传感器组成的智能传感器系统的动态特性,明显优于传感器本身的动态特性。

用基于全通滤波器的IIR陷波器抑制工频通信中的谐波干扰

针对双向工频通信的信号特征,为了解决IIR陷波滤波器系数在低频段敏感度高的问题,提出采用基于全通滤波器的IIR陷波滤波器来消除电网谐波干扰的新方法。该陷波器可以由格型运算结构来实现,并因为全通滤波器的分子与分母之间的镜像对称关系,使滤波器在低频段具有非常低的系数敏感度。该文详细论述了该陷波滤波器的基本原理和设计方法,并通过一个设计实例说明了该方式由于量化效应引起的频率偏移量要远远小于级联方式。现场实验与仿真都证明了该滤波器能够非常有效地抑制电网中的基波和3、5次谐波,大大提高了对双向工频通信信号的检测能力。

并用比对EPDM/IIR内胎胶性能的影响

研究不同并用比对国产EPDM /IIR并用胶加工性能、物理性能、热老化性能和气密性能的影响 ,并与进口EPDM /IIR并用胶进行对比试验。结果表明 ,在IIR中添加EPDM可以改善胶料的混炼和挤出特性 ,对物理性能和热老化性能影响不大 ,气密性能略有下降 ;EPDM /IIR并用比为 40 / 60时并用胶的渗透系数为 2 5 1× 10 - 1 7m2 ·(Pa·s) - 1 ;国产EPDM与进口EPDM的性能差别很小 ,完全可以替代进口EPDM应用于内胎生产。

基于IIR结构的自适应滤波振动主动控制方法

当前自适应滤波前馈控制方法中具有代表性的是滤波-X最小均方(filtered-X least mean square,简称FXLMS)算法,它通常假定干扰源可测且作为前馈控制器的参考输入,但实际振动控制过程中需要考虑控制输出反馈信号对参考信号的影响,因此滤波-X算法面向实际应用具有较大的局限性。针对这一问题,以机敏压电太阳能帆板结构为模拟试验对象,提出一种基于IIR(infinite impulse response,简称IIR)结构的滤波-U最小均方(filtered-U least mean square,简称FULMS)自适应滤波控制方法,着重分析了控制器结构设计、FULMS算法推理过程、试验模型结构设计、试验平台的构建及其试验验证等环节。经过与FXLMS算法对比仿真试验,笔者所设计的控制算法控制效果良好。将其进行试验验证分析,结果表明,所采用的控制器设计方法与控制算法收敛速度快,控制效果好,为自适应振动控制方法向实际工程应用提供了较好的研究基础。

抑制局部放电在线监测中周期性干扰的级联式IIR陷波滤波器的研究

在分析用IIR陷波滤波器来抑制局部放电在线监测中周期性干扰的基础上 ,提出和论述了级联式IIR陷波滤波器基本原理及简明设计方法。模拟仿真和现场实验证明这种滤波器能有效的抑制局部放电在线监测系统中的周期性干扰。对于采样频率低的窄带系统 ,采用该滤波方法能在滤波同时 ,得到一个周波里的放电波形。

基于MICA的声级计频率计权数字IIR滤波器设计

针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索范围,与此同时,在帝国竞争阶段引入克隆进化算子,引导算法向IIR滤波器参数最优解方向搜索,得到改进帝国竞争算法.在研究声级计A、C计权的IIR滤波器误差来源的基础上,利用改进帝国竞争算法对声级计频率计权数字IIR滤波器系数进行寻优求解,构建基于改进帝国竞争算法的频率计权数字IIR滤波器优化模型.仿真与实验结果表明,本文提出的数字滤波器设计方法精度较高,且滤波器的误差能控制在10-3dB数量级范围内.在噪声环境下不同声信号级进行的频率计权测试结果表明,改进帝国竞争算法测试的声信号级的计权误差能维持在10-2 dB数量级范围内,完全满足国家标准GB/T3241—2010对1级声级计的设计要求.

基于改进粒子群优化算法的IIR数字滤波器设计

针对粒子群优化(PSO)算法存在早熟收敛问题,提出了一种改进算法——带有柯西扰动的重分布粒子群优化(RPSO)算法,并应用于IIR数字滤波器的优化设计。RPSO在检测到粒子群早熟收敛时,自动触发粒子重分布机制,帮助粒子逃离局部收敛区域,同时在迭代过程中对种群的全局最优位置施加柯西扰动以保持种群的多样性。仿真实验结果表明,在对IIR数字滤波器设计时,RPSO算法的性能优于粒子群、量子粒子群以及基于混沌变异的粒子群优化等算法。