全相位DFT数字滤波器的设计与实现

本文提出了全相位数据空间的概念 ,并基于DFT/IDFT滤波导出了一种新型的零相位滤波器———全相位DFT(APDFT)数字滤波器 .本文给出了它的脉冲响应与相应的DFT滤波响应向量之间的正、反变换公式 ,证明了这种滤波器的一些重要性质 .APDFT方法兼有窗函数法和频率采样法的优点 ,是一种设计FIR滤波器的新方法 .理论分析和模拟实验证实 ,其总体性能优于传统方法 .APDFT数字滤波器除可用通常的卷积结构实现外 ,也可用一种直接频域网络实现 .本文给出了这种网络结构及其简化算法 .这种网络具有实时自设计功能 .它可以构成时变系统用于滤波器传递函数实时可变的场合 ,可以方便地集成为一个长度和频响均可编程的通用零相位数字滤波器 。

全相位DFT数字滤波器的一种等价结构

本文根据[1]中提出的全相位DFT数字滤波器的理论,导出了一种新型的频域网络结构。对于相同长度和频率响应的滤波器,该结构与[1]中的方案滤波效果相同,但运算量只有[1]的一半,硬件实现简单。由于可以直接得到梯度向量,因此可应用于自适应滤波领域,实验证明,它比传统的频域自适应滤波器具有更好的性能。

一种基于循环移位图的全相位DFT数字滤波器频率响应的求取法

本文提出了一种新型的全相位DFT数字滤波器频率响应的求取方法—循环移位图法,它是基于全相位滤波器和原有FIR滤波器的相互关系而构造的,充分体现了Fourier变换的循环移位性质和卷积窗的关系。该方法直观,深刻反映了全相位滤波器的内在机理。文中以N=3为例,说明了全相位滤波器的衍生过程。并以N=7阶全相位滤波器为例,分别在无窗、单窗和双窗条件下,推导出了全相位滤波器频率响应的数学表达式,并且用该表达式结合实验结果解释了全相位滤波器的优良特性。然后分别用所有数字角频率的正弦信号对全相位数字滤波器进行仿真实验测试,该仿真实验证明:测试出的频率响应曲线和理论推导完全一致。本文最后还推导出任意阶、任意种加窗方式下的全相位数字滤波器的频率响应公式。

全相位DFT数字滤波器MATLAB设计

FIR数字滤波器广泛地应用于数字信号处理领域。文中介绍一种设计FIR滤波器的新方法—全相位DFT(APDFT)数字滤波器的设计方法。文中运用MATLAB进行全相位DFT数字滤波器的设计和仿真实验,达到预期的效果。

DFT域全相位数字滤波器的设计与实现

本文给出了一种带双窗的频域全相位数字滤波器结构,经过理推导得到与其等效三种实现形式。对系统特性的分析结果表明,双窗全相位数字滤波器在通带和阻带内的波纹基本消除并且可以方便地设计各种滤波器;最后通过仿真实验,验证了理论推导的正确性和全相位数字滤波器的实用性。

基于IDCT域的加窗全相位数字滤波器

为了改善直接基于逆离散余弦变换(IDCT)域设计的全相位数字滤波器(APDF)幅频特性,推导了IDCT域加窗APDF的设计公式.IDCT域加窗APDF是一种零相位数字滤波器.滤波器设计实验表明,与加其他窗函数相比,依据此公式设计的基于IDCT域的加凯塞窗APDF能使滤波器达到更好的幅频特性.在相同频率采样点数的情况下,基于IDCT域设计的加凯塞窗APDF和传统频率采样法设计的FIR低通滤波器的幅频特性相比而言,其通带、阻带更平坦,过滤带更窄.

全相位数字滤波器的研究与设计

本文提出了一种新的带双窗全相位数字滤波器频域结构,指出等价的FIR滤波器中的延迟窗是双窗全相位滤波器中前后窗的卷积,理论证明了无窗和单窗全相位滤波器均严格通过频率采样点,双窗全相位滤波器逼近频率采样点。实验表明加窗全相位滤波器不但具有较高的旁瓣衰减,而且基本消除了通带和阻带波动,特别适合于设计频率有间断特性的滤波器。

全相位半带滤波器及其应用

提出一种具有频率采样特性的半带滤波器———全相位半带滤波器(APHF),这种半带滤波器,通带和阻带波纹小,过渡带陡峭,频率响应没有过冲,可以直接进行谱分解用于设计二通道完全重建正交镜像滤波器(QMF)组.针对这种半带滤波器提出了高精度谱分解方法.与传统半带滤波器谱分解设计二通道完全重建QMF组相比,QMF组的重建精度由10-3 dB提高到10-6 dB,是半带滤波器和准确重建二通道QMF组的一种设计方法.

用于立体数字信息恢复的DFT域三维滤波器设计

为有效地重现立体数字信息,本文提出一种离散傅立叶变换DFT(Discrete Fourier Trans-form)域三维滤波器的设计方法。此方法充分考虑了各种三维频率分布和时域分布的因素,把DFT、全相位信号处理、频谱分析等性质结合了起来,构造出性能较好的三维滤波器。弥补了部分现有的用二维方法解决三维滤波问题的不足,具有理论价值和应用前景。

全相位数字滤波

本文提出全相位DFT数字滤波器,全相位FIR滤波器及全相位FFT频谱分析.全相位数字滤波器它有良好的滤波器频率特性,适用於频谱分析,多路复用和扩频通信中窄带干扰抑制等频域自适应滤波器.

基于自适应环路滤波算法的全数字锁相环设计与分析

环路滤波器是全数字锁相环中重要的模块,对环路的许多性能都有着重要的影响.为了加快锁定时间的同时降低带内噪声,本文提出了一种适用II型全数字锁相环的自适应环路滤波算法.该算法预先选择多组对应带宽由大到小的环路滤波参数.在跟踪过程中,根据环路的状态依次在特定的时刻切换参数,并对因切换导致频率控制字跳变进行补偿.本文首先证明了自适环路滤波器的可行性,然后给出了算法的实现流程,最后采用Verilog-A语言在HSPICE中对上述算法进行了仿真实验.实验结果表明采用本文提出的自适应环路滤波,ADPLL锁定时间仅仅略大于第一组参数对应的锁定时间,而其锁定后的相位噪声与最后一组参数的相同.

相位式激光测距全数字锁相环控制系统

针对减小相位式激光测距中的误差,介绍了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)实现的全数字锁相环(ADPLL)控制系统的技术原理。此系统可以提高相位频率检测器的精度,同时不受温度和电压的影响,大幅降低相位式激光测距在测相过程中的频率误差。系统主要由数字鉴相器、数字滤波器和数字控制振荡器等逻辑设备组成,系统中的信号全部为数字信号。实验结果表明,当FPGA内部的参考信号为40Hz时,采样周期为0.025s,滤波器在300ms达到约5V的电压饱和状态。ADPLL系统避免了模拟电路中常常遇到的不全传输、寄生能力、温度浮动及老化等问题,并且可以在使用重置器件的情况下运行,因此很容易测试和复原。

基于全相位沃尔什内插核的图像插值

好的内插模板是放大后图像失真小的关键。全相位数字滤波器是一种新型的线性相位滤波器。依据全相位滤波理论,提出了2维Walsh内插模板,采用先对角线内插,再水平垂直内插的放大方法。将该方法同最近邻内插、双线性内插、三次样条内插进行了比较,实验结果表明,该方法计算简便,抗噪能力强。

全数字处理的低成本光纤陀螺系统研究

提出了一种基于DSP 的全数字处理方案代替传统的模拟方案。利用多次谐波分析、高阶FIR 滤波器进行数字滤波等数据处理方法,消除了由相位调制器PZT 的温度不稳定性所引入的干扰,并扩大了系统的动态范围,提高了测量精度。

基于新型优化窗的多维全相位数字滤波器设计

提出一种通用的多维全相位数字滤波器的设计方法。基于一维原型全相位数字滤波器(APDF),通过多维抽取变换,设计出具有任意平行六面体通带的多维APDF,并保持奈奎斯特约束特性和零相位特性。利用一种新型优化窗函数设计了性能优异的一维加窗APDF,将其作为一维原型滤波器,生成了不可分离的多维加窗APDF。实例表明,在滤波器长度相同的情况下,基于新型优化窗的多维加窗APDF的性能优于基于矩形窗、凯塞窗和汉明窗的多维加窗APDF,并且优于采用传统切比雪夫逼近法设计的多维数字滤波器;它具有良好的通带特性,过渡带陡峭,阻带衰减曲面非常平坦,波纹极小,可满足更高的衰减指标。

改进的沃尔什滤波的图像插值算法

为了更有效地实现超分辨率插值,基于传统Walsh滤波模板的设计思想,将Walsh变换与全相位数字滤波相结合,通过将权值修正为按照子滤波器与中心点的距离,提出一种改进的沃尔什插值算法。仿真实验表明,该算法计算简单,抗噪能力强,与传统插值方法和恒定权值全相位Walsh滤波器方法相比,具有更好的插值效果。

用于远距离电晕放电检测的窄带测试系统设计

针对电晕放电远距离检测的需求,基于窄带测试原理设计了一种窄带测试系统。该系统主要由接收前端和处理终端组成。接收前端中,设计了定向性强、增益≥9 dB的螺旋天线作为接收天线,利用差分放大单元增强电晕放电信号。数据处理终端中,设计了虚拟仪器代替常规测试系统中示波器和频谱仪,设计了全相位数字滤波器以实现强背景干扰下放电信号的快速降噪和特征提取。对模拟电晕放电信号的测试结果表明:实验区域背景噪声主要分布在400 MHz以内,采用80 MHz^2 GHz的宽带测试系统最大测试距离为100 m,而使用所设计的200~300 MHz窄带测试系统最大测试距离可达260 m。所设计的窄带测试系统抗干扰能力强,测试距离远,为电晕放电远距离测试提供参考手段。