无限长非负脉冲响应数字低通滤波器设计

提出了一种间接设计无限长非负脉冲响应（NNIIR）数字低通滤波器的方法。首先，根据指标要求采用常规设计方法得到非递归低通滤波器，再施加一辅助滤波器，使非递归低通滤波器非负。然后，在此基础上，再采用光滑迭代法获得FIR证据滤波器，即NNFIR低通滤波器。最后，针对上述已设计得到的NNFIR数字低通滤波器，采用FIR拟合法得到NNIIR数字低通滤波器的相关系数，使NNIIR数字低通滤波器的脉冲响应在某些采样点处逼近或等于NNFIR数字低通滤波器的脉冲响应。最后给出了NNIIR低通滤波器设计实例。通过实例仿真分析可知，设计得到的IIR滤波器脉冲响应均为非负，而且还具有阶数小，线性相位良好的优点，充分说明了设计方法的合理性与有效性。

基于FPGA的IIR数字滤波器的设计与仿真

提出一种在FPGA中实现高速IIR数字滤波器的方法,在理论上分析了IIR数字滤波器系数取整后的稳定性问题;利用FDATool设计滤波器,在Matlab中编程仿真;使用实验仿真的方法确定IIR滤波器系数量化字长,保证了IIR滤波器性能和硬件资源的优化,使IIR滤波器能适用高速场合,研究了FPGA中运算部件的运算特点,采用Verilog硬件描述语言实现迭代运算及有符号数乘法;最后编程实现IIR数字滤波器,通过QuartusII仿真并在FPGA上实现。通过试验验证,该方法设计的IIR数字滤波器收敛,能适用于对实时性要求高的系统中。

基于U-LMS算法的船舶自适应逆控制

自适应逆控制的基本思想就是要用一个来自控制器的信号去驱动对象,而该控制器的传递函数就是参考模型与该对象建模函数的商。按照某一种自适应算法,用对象和指令输入之差的误差信号来调节控制器的参数以使该误差信号的均方差最小。根据IIR算法的快速收敛性,该文设计了基于U-LMS算法的IIR控制器,并把其应用到船舶模型控制上,仿真结果表明这种控制器大大减少了计算量,快速性得到了提高,并且权值的失调较小,对于参考模型的输出具有非常优良的跟踪性能。

IIR数字滤波器设计中两种主要离散化方法的比较

对IIR数字滤波器设计中的脉冲响应不变法和双线性变换法等两种主要离散化方法的原理、步骤进行了论述;就它们在对滤波器性能的影响方面进行了比较。最后,给出了设计中两种离散化方法的选用准则。

基于DSP Builder数字滤波器的FPGA设计

现场可编程门阵列(FPGA)器件广泛应用于数字信号处理领域,而使用VHDL或VerilogHDL语言进行设计比较复杂。提出一种采用DSP Builder实现IIR数字滤波器的设计方案,按照Matlab/Simulink/DSP Builder/QuartusⅡ的设计流程,设计了一个4阶IIR低通数字滤波器,并通过QuartusⅡ软件中的嵌入式逻辑分析仪SignalTapⅡ对设计进行了硬件实时测试。结果表明,所设计的IIR数字滤波器功能正确,性能良好。

脉搏血氧检测仪软件设计优化

为了实现基于蓝牙的脉搏血氧仪的设计,给出了基于MSP430FG4618单片机为核心控制器的脉搏血氧监测仪解决方案的整体设计。在阐述解决方案原理的基础之上结合单片机的具体特征,提出了软件方案的设计实现和优化,如数据采样的中断、无限长脉冲响应低通滤波器的算法优化设计、有限长脉冲响应低通滤波器的优化设计、计算血氧饱和度和脉搏的设计方案、直流电压的自我调节以及蓝牙通信的软件设计。

数字双频陷波滤波器的优化级联设计方法

数字双频陷波滤波器主要用于消除或抑制数字信号中的2个频率分量。首先推导出增益可控单频陷波滤波器的设计公式;然后采用特定的幅度响应控制策略,通过级联2个单频陷波滤波器,实现了数字双频陷波滤波器的优化设计;最后对所提设计方法的有效性和实用性进行了一系列的仿真实验验证。

数字多频陷波滤波器的改进设计方法

数字多频陷波滤波器主要用于消除数字信号中包含的多个频率分量.针对经典设计方法存在的局限性,提出了数字多频陷波滤波器的改进设计方法,即充分利用陷波滤波器的幅度响应和全通滤波器的相位响应的映射关系,将陷波滤波器设计问题转化为全通滤波器的设计问题.详细论述了改进设计方法的基本原理和实现过程,仿真验证结果表明所提出的设计方法有很好的稳定性和有效性.

IIR滤波器在风力发电机振动保护仪上的应用

基于Butterworth法,采用C语言实现数字带通滤波器的设计,介绍了无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器设计过程及结果验证。在此基础上,设计了一种集振动和转速保护于一体的叶片振动保护仪,保证叶片的可靠运行。

针对级联型IIR滤波器群延时的均衡优化技术

为了减小由非恒定群延时所引起的滤波器的输出信号失真,本文提出一种适用于级联型无限长脉冲响应数字滤波器的群延时均衡优化方法.通过在级联型IIR数字滤波器每一级的输出插入全通均衡器,减小群延时在通带范围内的变化,进而减小滤波器的输出信号失真.对于本文提出的群延时优化方法,当采用1阶和2阶均衡器进行电路优化时,在0~100Hz的通带范围内,分别将群延时的变化量减小了28.19%和49.93%.基于0.18μm CMOS标准单元库进行逻辑综合与版图设计,最终得到整个滤波电路IP核版图的面积为0.1747mm^2.相比于已有文献方法,本文方法在群延时优化上效果显著,电路实现上功耗和面积较小,非常适合片上系统应用.

IIR数字滤波器的Matlab和FPGA实现

提出一种通过两个二阶节级联构成四阶IIR数字椭圆滤波器的设计方法,并利用Matlab仿真软件设计了通带内波纹不大于0.1 dB,阻带衰减不小于42 dB的IIR数字滤波器。论述了一种采用可编程逻辑器件,通过VHDL硬件描述语言实现该滤波器的方法。给出了在QuartusⅡ软件下的仿真结果,并在FPGA器件上验证实现。实验证明,这种方法是切实可行的。

IIR数字滤波器的MATLAB实现

针对数字信号处理里面的无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计方法进行讨论.运用MATLAB软件设计模拟滤波器和IIR数字滤波器.IIR数字滤波器可以采用冲激响应不变法和双线性变换法进行设计,冲激响应不变法存在频率混叠,不能用于设计数字高通和数字带阻滤波器;双线性变换法能有效地消除频率混叠现象,可用于设计数字低通、数字高通、数字带通和数字带阻滤波器.但是双线性变换法消除频率混叠是以牺牲频率的线性变换关系为代价的.

基于MATLAB的数字滤波器比较

数字滤波器主要采用有限精度算法获得离散时间非时变线性系统,从而完成对信号滤波的处理功能。在输入一组数字量(模拟信号取样和量化)时,可以得到另外一组数字量,是经过变换后的。相对于传统的模拟滤波器而言,数字滤波器能够处理低频信号、精度高、有利于集成,并且无漂移,频率响应特性也能够做到非常接近于理想的状态,因而被越来越广泛的使用。