一种基于多通道Gabor滤波的纹理提取方法

研究了一种在多种纹理叠加的复杂轮胎X光图像中进行纹理提取的新方法。轮胎X光纹理在频谱中被看作是局部空间频率的辐射模型,并且不同纹理对应的主频率聚集区域基本能相互分开。基于Gabor滤波器对空间频率的带通滤波能力以及方向、形状、带宽和通带中心频率的可调节特性,构造了多通道Gabor滤波器组提取每种纹理对应的主要频率成分,提取的频率成分经过频-时域变换就实现了纹理提取。考虑到实际纹理灰度分布不是理想的正弦分布,改进了传统的Gabor滤波方式,使其保留了纹理的低频成分。实验结果表明,图像中叠加的多种纹理能被准确提取,纹理区域边界也没有失真,并且有效降低了纹理之间频谱混迭造成的影响。

M带均匀最大抽取滤波器组

采用同时考虑幅度和延时特性的IIR型通用参数滤波器作为构件组成滤波器组,以单个滤波器特性相互叠加为基础,设计时使相邻滤波器在交界频率点满足一定条件,并对各过渡带区的组合特性施以优化和采取抗混叠、串话措施,便可做到以一定精度逼近于信号完全重构的滤波器组,是新的设计理论和方法。

振动信号处理过程中的失真及补偿

提出了高性能振动信号检测系统的主要技术指标，进一步针对抗混滤波器幅频特性、相频特性、可实现性及系统采样频率间的相互依赖、相互矛盾与相互制约关系，给出在一定误差意义下的设计方法。

改进HHT算法在地震动特性分析中的应用研究

本文首次提出了HFBG-EMD的HHT改进算法,将滑动平均3次B样条求均值方法与改进的滤波终止条件相结合,大大减小了传统的EMD分解滤波次数,并提高了HHT的原有精度。对用该方法求出的各阶IMF函数进行瞬时频率变换后发现,它对减小各阶IMF瞬时频率的带宽和提高地震动主频特性的作用比较显著。此外,本文还采用了先在原始地震信号中加入高频正弦谐波再进行分解的方法,有效消除了传统方法中一直难以克服的IMF模态混叠及瞬时频率畸变现象。

混合滤波器组ADC系统的频响分析与量化噪声研究

根据带通采样定理对混合滤波器组ADC系统的抽取过程进行了系统理论分析,得到其失真/混迭函数。利用混合滤波器组ADC系统之综合滤波器组的多相结构,对混合滤波器组ADC系统量化噪声进行了详细研究。所得的理论结果为混合滤波器组ADC系统的失真/混迭函数与开关电容滤波器组ADC系统的失真/混迭函数一致,且混合滤波器组ADC系统的分辨率比其ADC提高了0.51og2M比特。

数字正弦信号失真度测量仪的设计

针对模拟控制正弦信号失真度测试仪体积大、测试精度低和使用不方便的缺点,设计了数字控制正弦信号失真度测试仪。该系统以单片机和FPGA相结合为控制核心,运用快速傅里叶变换(FFT)为主要分析工具,对信号输入电路进行程控衰减、放大与预滤波处理,实现了量程自动转换和数据采样,并且成功避免了频率混叠现象。最后,系统完成了软硬件电路设计后,经过测试,该系统能够对输入信号进行总功率和谱功率的测量和分析,并能正确地判断未知信号的周期性并测量出周期信号的周期,也能正确测量规定频率范围内正弦信号的失真度,在高校实验室有广泛的应用价值。

一种抗混叠和失真的小波包信号分解与重构算法

以db40小波包为例,对基于小波包分析的信号分解与重构快速算法的三个核心算子:与小波滤波器卷积、上采样和下采样的时域和频域特性进行了详细的分析研究。分析结果表明,该算法会出现单子带重构信号发生频谱混叠和幅值失真现象,小波滤波器频响曲线的非理想截至性能是导致这一现象的根本原因。为克服传统算法的这一缺陷,提出一种改进算法。新算法在每层信号分解或重构过程中,在原小波滤波器后面串联一个新的纠正滤波器,使得重构信号中的幅值失真和频谱混叠现象得到有效改善。最后,通过一个仿真实例将改进算法的结果与原快速算法和已有文献中的改进算法进行对比,比较后的结果证明,改进算法比其它算法能更有效地避免重构信号中的频谱混叠和失真现象。

类梳状补偿滤波器设计与仿真

积分梳状(CIC:cascaded integrator comb)滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频谱特性分析,提出了一种类梳状补偿滤波器(SCC_CIC:similar to comb compensation CIC)的设计方案,根据实际需要调整参数和来满足设计要求.同时,利用多相分解技术重构滤波器结构,提升了整个系统的运行效率,且实现复杂度较低.通过MATLAB仿真实验及分析,相比N=2的同级联数的传统CIC滤波器、ISOP_CIC(interpolated second-order polynomials CIC)和SCIC(sharpening to cascaded integrator-comb)滤波器,SCC_CIC滤波器在fs处的阻带衰减分别增加近了80d B、60d B和70d B,在fc处分别补偿通带失真97.3%、90.1%和-2%,整个滤波器的运算量减小到1/D,滤波器的精确度基本保持一致,使得SCC_CIC能够较好地应用在抗混叠滤波系统中.

一种新的子带滤波器组的设计

子带自适应滤波器系统的自适应滤波器系数是动态更新的,子带信号通过具有任意幅度和相位响应的滤波器时,完全重构滤波器组消除混叠影响的性能就得不到保证。为了克服这一缺点,通过一种新的子带滤波器组的设计方法,把分析综合滤波器作为一个整体,采用无约束二次优化方法,使综合滤波器组匹配分析滤波器组,在输出信号里单独抑制子带内的混叠失真。性能分析结果表明,该滤波器组的设计方法是有效的。

子带自适应滤波器组参数的选取及其影响

为了研究自适应滤波在噪声消除,干扰抑制以及雷达信号处理中的广泛应用,对滤波器各影响因素进行了分析,提出了各参数的设计规则。以自适应滤波理论为基础,将信号划分成不同的子带通过原型分析综合滤波器组,将处理后的各路信号叠加可恢复原信号。选择合理的参数设置滤波器可以使系统的综合性能最优,同时可以将信号在传输过程中造成的损失减小到最低。通过大量仿真验证了该参数选取规则的准确性和有效性。

FFT方法谱估计时应考虑的误差

讨论了ＦＦＴ应用过程中的Ａ／Ｄ转换量化误差、频谱混迭现象、频谱能量的泄漏以及频谱的栅栏效应等主要误差因素对分析结果的影响。提出了各种情况下可能采取的措绝，供有关工程技术人员参考。

直接法设计均匀与非均匀滤波器组

针对滤波器组的重构设计,现有算法只能单独设计均匀或非均匀滤波器组,无法同时设计2种不同类型的滤波器组,不具有灵活性。现提出了一种直接法设计所有滤波器组的新思路,该方法从频域推导出滤波器组的重构条件,并将其表示为矩阵形式。根据给定的频带分布情况,同时设计分析模块中各通道滤波器。然后通过迭代优化的思想,求解重构矩阵方程的最优解,进而得到综合模块各通道滤波系数,设计出需要的滤波器组。通过仿真可知,该设计方法可以同时设计均匀与非均匀滤波器组,实现频带的高效划分,具有很高的灵活性,且可以保证各通道滤波器具有线性相位特性。

罗氏线圈电流互感器的暂态传变特性

数字积分器的罗氏线圈电流互感器在传变电力系统暂态过程中的高频电流时,输出波形会发生畸变,导致继电保护装置的不正确动作。文中分析了使用不同积分器的罗氏线圈电流互感器各环节的数学模型,研究了互感器的传变特性和一次电流中高频信号的传变过程,得出以下结论:高频信号在采样环节发生频率混叠,混叠而来的低频信号在积分环节相较于高频信号发生放大是导致使用数字积分器的互感器传变异常的主要原因,而使用模拟积分器的互感器则不会出现类似问题。通过实验验证了对互感器传变特性分析的正确性。最后,对于使用数字积分的互感器,提出了针对滤波器和采样频率的改进措施。

一种基于遗传算法的混合滤波器组设计方法

针对可满足近似完全重构的双通道混合滤波器组,其中高阶数的模拟滤波器一般不容易设计优化。采用遗传算法设计5阶模拟分解滤波器,并基于逆快速傅里叶变换实现数字综合滤波器的设计优化以滤除掉镜像频谱,保证近似完全重构。文中设计了由5阶模拟分解滤波器和32阶数字综合滤波器组成的混合滤波器组,仿真结果表明:可以实现的最大失真误差为4.761 8×10-11d B,平均失真误差为-9.2×10-14d B,最大混叠误差为-154 d B,平均混叠误差为-200 d B,可满足24 bits的模数转换器系统的要求。

基于映射适应性卷积和等距投影的鱼眼图像畸变校正算法

鱼眼镜头是计算机视觉领域常见的一种光学镜头,具有焦距短和视角大的有点,通过该镜头获得的成像范围更大的鱼眼图像,并且因为鱼眼镜头的光学特性,鱼眼镜头的应用也越来越广泛。但是由于鱼眼镜头的畸变十分严重,在使用鱼眼图像前通常会对鱼眼图像进行畸变校正。现有的鱼眼图像畸变校正方法,通常是直接对鱼眼图像直接进行畸变校正,这种方式的缺点是会引入混叠现象。后混叠现象通常的解决方式是在重采样之前进行低通滤波,但是采用的滤波器的卷积核如果是标准卷积核的话,又会引入前混叠现象。本文提出一种新的畸变校正方法,通过采用映射适应性的卷积核即解决传统方法的混叠现象问题,又解决低通滤波导致的混叠问题。

结构振动测试的模态参数识别

处理的方法属于模态参数识别问题,由于结构的复杂性,很难用分析的方法完善地建立力学模型和掌握它的振动固有特性。把真实的结构作为未被认识的“黑箱”或未被完全认识的“灰箱”,记录数据并作数据处理,反过来求出测试结构的有关参数和特性。

改进型梳状滤波器的原理与实现

对CIC(Cascade of Integrators Comb)滤波器的改进,是在尽量不改变滤波器简易性的情况下,尽可能的改善滤波器的滤波效果,Gordana Jovanvic-Dolecek等人先后提出了不同的改进方法,通过锐化滤波器,相位分解等方法来改进滤波器性能。本文比较了相关的几种方法,并在此基础上提出一种改进的实现框图,采用此方法可以在改善滤波器性能的基础上,最大限度的减少资源消耗。

基于MATLAB的信号时域采样及频率混叠现象分析

频率混叠是数字信号处理中特有的现象,发生频率混叠后,信号会分析出错误的结果。而采样过程中,由于频率不够高,采样出的点不仅代表了信号中低频信号的样本值,也代表了高频信号的样本值。信号重构时,高频信号被低频信号所代替,两种波形完全重叠在一起,产生了严重失真。因此,文章基于MATLAB,对信号时域采样以及采样中出现的频率混叠现象进行分析,从而加深对频率混叠现象的理解。

基于多项式的图像畸变校正模型及抗混叠综述

由于摄像机或相机的镜头自身凸透镜的固有特性,使得所拍摄得到的图像一般会产生一定程度的非线性畸变,这就会导致拍摄图像中物体的几何位置精度受到影响,使其在图像识别、图像匹配等对几何精度要求较高的领域失去应用价值,因此需要对图像进行畸变校正,也就有了相应的畸变校正模型。在校正过程中,很多会忽略混叠的产生,应该引入抗混叠操作,使校正的效果达到最佳。