一种基于多通道Notch滤波器的通信方法

为实现通过Notch滤波器处理水声通信指令,论文提出了一种基于多通道Notch滤波器的通信方法,给出了理论推导,建立仿真模型。仿真表明,在接收信噪比大于3dB条件下,接收误码率小于5%,在接收信噪比大于5dB条件下,接收误码率接近为0。

滤波器弹性的深度神经网络通道剪枝压缩方法

深度神经网络(deep neural network,DNN)在各个领域获得了巨大成功,由于其需要高额的计算和储存成本,难以直接将它们部署到资源受限的移动设备端。针对这个问题,对网络中的全局滤波器重要性评估进行了研究,提出滤波器弹性的通道剪枝压缩方法以轻量化神经网络的规模。该方法先设置层间局部动态阈值改进L1正则化(L1 lasso)稀疏训练中剪枝过度的不足;然后将其输出乘以通道缩放因子替换普通的卷积层模块,利用滤波器的弹性大小定义全局滤波器的重要性,其数值由泰勒公式估计得出并排序,同时设计新的滤波器迭代剪枝框架,以平衡剪枝性能和剪枝速度的矛盾;最后利用改进的L1正则化训练和全局滤波器重要性程度进行复合通道剪枝。在CIFAR-10上使用所提方法对VGG-16进行实验,减少了80.2%的浮点运算次数(FLOPs)和97.0%的参数量,而没有明显的准确性损失,表明了方法的有效性,能大规模地压缩神经网络,可部署于资源受限的终端设备。

基于开关电容的差分无源N通道滤波器

针对传统N通道滤波器不能抑制谐波、谐波混叠且具有一定插入损耗的问题,本文设计一款基于开关电容的差分无源N通道滤波器。该滤波器使用不同容值的电容加权多相信号来消除奇次谐波,利用不同时钟信号叠加的原理抑制谐波混叠,同时,采用电容堆叠技术提供一定的增益减小插入损耗。滤波器采用TSMC 40 nm CMOS工艺,Cadence Spectre RF软件仿真结果表明:该滤波器的中心频率fs可调范围为0.3~1.5 GHz,当fs=500 MHz时,对3次和5次谐波均有48 dB以上的抑制效果,对最强谐波混叠抑制达到60 dB以上,且没有插入损耗,噪声系数(NF)为2.5~2.8 dB,线性度(IIP3)在15 dBm以上。

一种用于射频前端的谐波整形低功耗N通道滤波器

针对传统射频前端N通道滤波器功耗高,不能根据应用要求选择通过或抑制信号的高次谐波等问题,设计了一款谐波整形低功耗N通道滤波器。该滤波器通过添加具有适当权重的额外路径,可实现谐波抑制和整形的功能。同时,将本振Local Oscillator(LO)信号的n次谐波信号作为时钟信号,降低LO信号频率,时钟信号发生器的动态功耗降低到原来的1/n。SMIC 180 nm CMOS工艺的后仿真结果表明,10通道带通滤波器的中心频率在0.1~6.0 GHz可调,增益为0~5 dB,噪声系数小于4.6 dB,功耗为3.5~6.0 mW,输入三阶交调点(Input 3rd-order Intermodulation Point,IIP3)大于10 dBm,3次和5次谐波抑制分别大于65、90 dB,表明该滤波器具有谐波抑制和谐波整形的功能,且具有较低的功耗。

利用互子带滤波器和稀疏特性的多通道线性预测语音去混响方法

多通道线性预测是最为流行的语音去混响方法之一,现有相关研究大多利用子带谱减模型在每一个频带独立地获取期望信号,但这忽略了不同子带之间的相互影响。本文提出一种利用互子带谱减模型的多通道线性预测语音去混响方法。相比于大多数方法采用的子带谱减模型,本文方法采用的互子带谱减模型能够利用互子带滤波器来对不同子带之间的相互影响进行建模。本文方法利用复广义高斯分布建模期望信号,相比于常用的高斯分布,复广义高斯分布能够通过调整形状参数来描述语音信号的稀疏特性。在最大似然估计框架下,将语音去混响转化为关于互子带滤波器和子带滤波器的优化问题;并且基于替代最小化方法推导了保证收敛的优化算法。在不同混响时间、不同通道、不同声源和传声器距离情况下的一系列语音去混响实验验证了本文方法的性能显著优于传统去混响算法。

基于GaAs PHEMT工艺的超宽带多通道开关滤波器组MMIC

基于0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款超宽带7路开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。芯片内集成了开关、驱动电路和带通滤波器,实现了开关滤波功能。开关采用反射式串-并联混合结构;译码器和驱动电路控制某一支路开关的导通或关断;带通滤波器由集总电感和电容组成。该开关滤波器组芯片通带频率覆盖0.8~18 GHz。探针测试结果表明,开关滤波器组芯片各个支路的中心插入损耗均小于8.5 dB,通带内回波损耗小于10 dB,典型带外衰减大于40 dB。为后续研发尺寸更小、性能更优的开关滤波器组提供了参考。

多相移间插取样光纤光栅滤波器的设计与优化

【目的】取样光纤布拉格光栅(SFBG)以其梳状滤波特性引起人们的普遍关注,成为光纤光栅技术研究的新热点。显然,设计具有高通道数、平顶和窄带宽的光学滤波器具有重要的工程意义。文章提出了一种插入多相移(MPS)的间插取样光纤布拉格光栅(ISFBG)滤波器。【方法】ISFBG具有大量反射通道,通过插入MPS,可引入多个平顶窄传输通道。通过优化插入ISFBG的两个π相移的位置,首先设计了具有41个传输通道的光学滤波器,该滤波器覆盖C波段,通道间隔为100 GHz,每个传输通道都具有平顶响应,3 dB带宽较窄(<1 GHz),形状因子较小(<3.2)。接着,保持其他结构不变,通过优化插入3个π相移的位置,可在此基础上进一步减小形状因子,从而改善传输通道的矩形形状。通过引入MPS技术,设计了插入3个π相移的ISFBG,可实现通道数目加倍,通道间隔减半。【结果】演示了一种通道数目为81的平顶窄带宽的光学滤波器,该滤波器覆盖C波段,通道间隔为50 GHz,多通道的3 dB带宽为900.5 MHz,形状因子接近2.17。同时讨论了MPS的大小、位置和光纤的等效长度的精度对于实际制造的影响。【结论】所设计的滤波器具有较高通道数,每个通道都具有平顶响应且带宽较窄,符合设计目的。这种滤波器在多波长激光器和多波段微波信号处理系统中具有潜在的应用前景。

基于DSP的多通道子带滤波器组设计

针对中波DX发射机模拟信号处理中频率响应偏高的补偿问题,本文设计了多通道滤波器组,利用该滤波器组特性,实现对信号的多频段分组。针对发射机不同频段的频率响应特性可实现频响补偿。在MATLAB软件平台进行仿真实现滤波器组的设计,基于DSP实现程序的硬件实现。通过实测表明,该多通道滤波器组可以有效实现对不同频段信号的近似重建,进而为系统频响补偿提供基础。

基于相位差原理的抑制3k次谐波差分N通道滤波器

【目的】N通道滤波器由于时钟采样特性,能够使不需要的奇次和偶次谐波经上采样后出现在输出端,影响有用信号的传输。偶次谐波可通过差分结构解决,而奇次谐波正面临重大挑战。【方法】笔者在TSMC 40 nm工艺、1.1 V供电电压下设计了一款基于时钟相位差原理的抑制3k次谐波差分6通道滤波器。该滤波器由单端转双端的差分6通道滤波器、两个跨导放大器和片外变压器构成,差分6通道滤波器用于抑制偶次和3k次谐波,跨导放大器用于提高增益,片外变压器用于阻抗匹配以提高Q值。【结果】Cadence Spectre RF仿真结果显示,中心频率fs可调范围为200 MHz~1.1 GHz,3次谐波抑制高达42 dB,带外抑制达到32 dB,电压增益为10 dB,带内线性度IIP3大于8 dBm,噪声系数NF小于6 dB。【结论】相比于近期类似工作,该滤波器谐波抑制性能有显著提升,整体性能也较好,可应用于多模多频接收机前端,有着良好的应用前景。

一种改进的多通道Gabor滤波器布匹瑕疵检测方法

Gabor变换是一种重要的时频分析方法,有很强的纹理分析能力。采用基于多通道Gabor滤波的瑕疵检测算法,通过分析各个尺度的融合信息,提出一种新的多通道融合算法。使用自动阈值迭代算法对融合结果进行二值化处理,得到最终的检测结果。选取4种具有代表性的布匹瑕疵图片进行验证,实验结果表明,该算法不仅能从多通道滤波图像中选择与主观视觉相吻合的通道,而且降低了计算复杂度。

一种通道数可变的光纤光栅梳状滤波器

利用级联长周期光纤光栅与具有宽带反射功能的啁啾光纤光栅,构成了一种反射型的光纤光栅梳状滤波器.由于光在输出前经过两次干涉滤波作用,所以该梳状滤波器的消光比与透射输出型(即反射前)相比,增加了一倍.而且,通过调节啁啾光纤光栅的反射带宽,可以改变滤波器输出信道的数目.实验中利用弹性梁弯曲的方法,获得了两个可调的光纤光栅梳状滤波器,其信道数可分别在1～5和3～9之间的奇数间调谐(如果改变啁啾光纤光栅的初始中心波长,也可以获得偶数信道间的调谐).

超窄带和梳状多通道光子晶体滤波器设计

设计了一种因掺杂而具有超窄带滤波特性的光子晶体滤波器和一种复周期结构的梳状多通道光子晶体滤波器。在两种均匀介质交替分布的周期结构中间插入一层折射率不同的介质膜后,通过传输矩阵法的数值计算,发现采用前后不对称的周期结构并调节参数,可以在1 550 nm处找到一个透射率接近100%的极窄的透过峰,因而可得到一种超窄带光子晶体滤波器。另外,在以高低两种折射率的介质交替分布,并以两种单独的单元周期合并组成一个复周期,然后进行周期重复构成的光子晶体中,利用通道数等于复周期数减1的规律,并配合各层厚度的调节,设计出在1 550 nm附近梳状8通道和16通道的光子晶体滤波器,各通道透过峰的透射率均接近100%,由此设计出一种梳状多通道光子晶体滤波器。

多通道自适应陷波滤波器组设计及性能分析

通过对多个单频自适应陷波滤波器的组合,得到了多通道自适应陷波滤波器,推导了其并联和级联结构的传递函数,分析了单通道、并行多通道和串行多通道3种滤波器的工作特性,并比较了它们的滤波性能.仿真结果表明,多通道自适应陷波滤波器既可有效抑制宽带噪声,又可同时完成对多个不同频率正弦波的提取;增设陷波通道可以去除正弦干扰,避免包络波动.另外,串行多通道陷波滤波器更适合单通道接收的情况,而并行多通道陷波滤波器则适用于多通道接收的场合,具有较大的实用价值.

间插取样光纤光栅多通道滤波器

对间插取样光纤光栅进行了理论分析和数值模拟,并依照理论分析及数值模拟的结果进行了实验研究,采用逐点扫描曝光工艺首次制作出具有10个以上通道数的光纤光栅梳状滤波器。这种方法工艺简单,控制精度要求低,是一种具有良好实用化前景的多通道光纤光栅滤波器制作技术。

一种基于复式光子晶体的多通道红外滤波器

用LiF和si构成了一（ABBA）^n型光子晶体，考虑到材料的色散关系，对其透射特性进行了研究，结果表明：在44～46μm的范围内出现了若干透射峰，透射峰的数目k与结构周期数N问满足k=N-1的关系。入射角增加，各透射峰的位置红移，长波端透射峰的红移量比短波端的稍大，当入射角Θ≥45。时，短波端透射峰的透射率有所下降。两介质的几何厚度同时增加时，各透射峰的中心蓝移，对应的透射率不变；反之，其中心红移，且长波端透射峰的透射率下降。透射峰的以上特征为其实现多通道的红外滤波提供了理论指导。

两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计

提出了两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计算法,理论证明了无窗和双窗情况下全相位滤波的3个重要性质.并针对不同的滤波器长度N和频率向量的设置(传统对称或偶对称),设计出了4种全相位半带滤波器.再对半带滤波器进行谱分解,构造出了各分析和综合滤波器.理论和仿真实验表明,全相位PR滤波器组具有较高的重构精度,滤波器长度N为8时的重构误差比CDF9/7双正交小波滤波器组低3个数量级.

分数阶傅里叶域两通道滤波器组

基于两通道滤波器组构建的子带信号处理方法已在图像、语音信号处理中得到广泛的应用.本文从分数阶傅里叶域多抽样率信号处理基本理论和分数阶卷积定理出发,推导了分数阶傅里叶域两通道滤波器组准确重建的基本条件,并基于传统傅里叶域有限长标准正交镜像滤波器组和共轭正交镜像滤波器组的原型滤波器设计了分数阶傅里叶域标准正交镜像滤波器组和共轭正交镜像滤波器组.本文所提出的结论为分数阶傅里叶域滤波器组理论的建立提供了基本依据,同时也为分数阶傅里叶变换在图像、语音信号处理等工程实践中的应用奠定了理论基础.最后,仿真实验验证了所提分数阶傅里叶域滤波器设计方法的有效性.

基于多项式分解理论的低时延完全重构两通道滤波器组的设计

Euclid多项式分解算法可以用于滤波器组的设计,该文首先讨论了Euclid分解算法与低时延两通道完全重构的滤波器组设计理论,推导出可实现分解的条件,并从理论上加以证明,由于Euclid分解算法具有非唯一性,该文提出了一种新的算法以确定唯一的分解,并将这种算法用于具有低时延特性的两通道全重构滤波器组的设计,最后,通过给出的基于分解方法的设计例子,说明该方法是有效的。

光子晶体多通道可调谐偏振滤波器的理论研究

通过对设计的一维掺杂光子晶体的数值计算和理论分析,得出了两个偏振态缺陷模透射峰的变化特征为:P-偏振波其缺陷模透射峰在入射角大于0.75(rad)范围内有多条明显的缺陷模透射峰带,而S-偏振波在入射角大于0.75(rad)范围内没有缺陷模透射峰;P-偏振波缺陷模在同一杂质光学厚度可以截到多个波长不同的透射峰.以此为基础设计出滤波通道波长可调范围大于60nm、滤波通道的半高宽可调范围在1～5nm、滤波通道透射峰值大于0.98的一维光子晶体三通道可调谐偏振滤波器.

双通道滤波器组与小波变换

从信号处理和工程应用的角度出发,避开了复杂的数学公式推导,阐述了双通道滤波器组与小波变换的关系,并讨论了母小波函数的选择可归结为正交镜像滤波器的设计。