一种有限脉冲响应滤波器格型结构优化方法及灵敏度分析

有限脉冲响应(FIR)滤波器是无线通信研究中多载波调制系统的主要组成单元。针对有限字长效应导致FIR滤波器性能下降问题,该文提出一种FIR滤波器格型结构改善因量化导致的滤波器系数误差,即降低系数灵敏度,利用状态空间结构表示相应改进格型结构系数,并推导分析其系数灵敏度表达式。仿真实例验证理论推导结果,即改进格型结构系数灵敏度与采样周期相关。与传统格型结构相比,在量化字长和采样周期约束下,改进格型结构频响特性曲线更接近理想频响特性曲线,系数灵敏度更小,抗有限字长效应能力更好。

基于有限长脉冲响应滤波器和aTrous算法的小波心电信号去噪

微弱低频的心电信号采集中容易受到外界环境的干扰,必须先对其进行预处理才能用于心脏疾病的诊断。Mallat算法的小波分解重构法不能有效滤除心电信号中的工频和肌电干扰;小波阈值法不能有效滤除心电信号中的工频和基线漂移,重构的心电信号会产生伪吉布斯现象。针对以上情况,提出了一种基于有限长脉冲响应滤波器(FIR)和aTrous算法的小波去噪方法。该方法综合运用了50 Hz陷波器、aTrous算法小波分解重构法和小波阈值法。仿真郑州大学第二附属医院和MIT-BIH心率失常数据库的心电信号表明,该方法能够有效去除心电信号中的工频和基线漂移,大幅度衰减肌电干扰,同时有效消除伪吉布斯现象。

有限长脉冲响应滤波器在视频格式转换芯片中的应用

本文提出了一种高性能有限脉冲响应(FIR)滤波器结构,用于视频格式转换芯片中尺寸缩放模块算法的实现,该结构采用流水线技术1,同时结合了并行性、系数对称性、“0”的特性和乘法优化(加法代替);阐述了该FIR滤波器的设计原则和优化方法,给出了该FIR滤波器FPGA实现的框图和综合结果,与传统结构实现的FIR滤波器比较具有更高的性能和兼容性。

基于一种新的三模集的低通FIR数字滤波器设计

本文对低通有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计进行了研究;在对常用三模集和传统的具有脉冲响应系数的FIR数字滤波器分析的基础上,提出将一种新的三模集应用于低通FIR数字滤波器设计的新方法。该FIR滤波器由多个乘法-累加器单元构成,实现正向转换器、并行算术通道和逆向转换器的功能。正向转换器将一个二进制数编码成一个关于模集的余数表示的数,每个算术通道对模集的每个模进行模乘和累加,逆向转换器将一个余数表示的数解码为其等效的二进制数,算术通道以完全并行的架构工作,从而实现轻量化的计算和简单的结构;最后的仿真实验结果不仅验证了本文提出的设计方法的有效性,而且相比于传统的单向转换设计,本文提出的设计方法有更小的滤波器系数偏差和更好的频率响应等波纹特性。

基于改进蝗虫优化算法的FIR滤波器设计

针对蝗虫优化算法(GOA)在设计有限脉冲响应(FIR)数字滤波器时易陷入局部最优等问题,引入参数c非线性递减、自适应步长的Levy飞行策略,提出一种改进的蝗虫优化算法(IGOA)并将其应用在FIR数字滤波器设计上。仿真结果表明与原始GOA和粒子群算法(PSO)相比,改进的蝗虫优化算法设计FIR数字滤波器时更加稳定、有效。

基于MATLAB的FIR数字滤波器设计与仿真

数字滤波器的设计和应用是数字信号处理中的核心内容之一。利用MATLAB信号处理工具箱中的FDATool工具设计出具有去噪滤波功能的有限脉冲响应滤波器,根据滤波器的不同应用需求,利用FDATool工具设计出具不同滤波功能的有限脉冲响应滤波器,并且根据设计要求和滤波器特性随时调整参数,直观简便,极大地减轻了工作量,极大方便了滤波器的设计,达到理想的应用目的。最后,对所设计的滤波器进行滤波仿真验证,对含有噪声的信号进行去噪处理,通过比较分析滤波器去噪前后信号时域及频域波形图,得出所设计的滤波器能够达到理想的去噪效果。

高速并行FIR滤波器的FPGA实现

提出了一种基于多相滤波器的并行有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器结构,可以有效提高滤波器运算的吞吐率,与传统的串行滤波器结构比,并行滤波器运算速度可以提高L倍,其中L为并行的路数,并且运算延迟小。首先从理论上分析了基于多相滤波器的并行滤波原理,并以八路并行为例,对FIR滤波运算做了浮点仿真验证。然后用经典符号数表示以及优化定点滤波器系数,并针对滤波器系数设计了流水线结构。最后在Altera的Stratix II系列芯片上实现了定点并行滤波器。可编程逻辑阵列(field programmable gatearray,FPGA)编译以及下载测试结果表明,该滤波器仅占用少量的资源,其等效吞吐率可以达到2 GHz。

一种高速FIR滤波器的设计及实现

本文提出了在ASIC中实现高速滤波器的一种新型结构,这种结构是使用流水线技术,通过对高速乘法器的合理分割并组合Wallace加法树阵列构成,采用这种结构可以实现任何阶数的高速FIR滤波器。文章最后对所设计的滤波器的各个部分进行了时延分析,并与传统结构实现的滤波器进行了性能比较。

基于FPGA的高阶FIR滤波器设计

以对激光陀螺的滤波为应用背景,利用FPGA内部RAM、ROM和乘法器IP核为核心,经过可靠的同步时序设计和稳定的逻辑控制设计,在低成本的情况下很好地实现了一种高阶滤波器的设计;并且具有良好的可移植性。使用该滤波器,极大地降低了系统成本和复杂度,可以使设计人员轻松地完成对激光陀螺的高阶滤波,而不需要提高系统硬件成本。

基于MATLAB的FIR数字滤波器设计与仿真

数字滤波器是数字信号处理中的重要组成部分.数字滤波器分为有限脉冲响应数字滤波器(FIR)和无限脉冲响应数字滤波器(IIR).介绍了利用窗函数设计FIR滤波器的方法,即根据给定的滤波器技术指标,确定有限长单位脉冲序列,通过选择滤波器的长度和窗函数,使其具有最窄宽度的主瓣和最小的旁瓣.并举例用MATLAB进行实现和仿真,指出基于Matlab环境下进行数字滤波器的设计简便易行.

高速FIR滤波器设计与FPGA实现

文章主要研究了基于传统的乘累加(MAC)结构的FIR滤波器设计的2种方法,在此基础上研究了一种新的基于分布式算法(DA)的FIR滤波器设计的硬件结构,分析了DA算法结构较MAC结构的优点。最后设计了一个8阶8 bits的基于DA结构的FIR低通滤波器,并在Altera FPGA上进行硬件实现。

FIR滤波器与回归分析的空间外差干涉谱目标识别

结合辐射传输和朗伯比尔定律,提出一种基于有限脉冲响应数字滤波器和多元线性回归分析的空间外差干涉谱目标匹配方法,通过对干涉图直接分析来提取出钾共振双线的特征以实现目标识别。本文采用传统有限脉冲响应数字滤波的处理方法来消除有效目标干涉频率信息以外的背景信息和干扰信号。通过对滤波前后的时域干涉数据进行多元线性回归处理获得最佳的时域滤波系数,以对目标信号、背景信号的干涉图直接进行滤波处理,最后通过干涉图匹配技术来识别钾共振双线信号。该算法无需测量背景光谱或背景干涉图,亦无需对干涉图做傅里叶变换获取光谱,在提高计算效率的同时提高空间外差光谱仪遥感数据的分析反演能力。

基于无延时FIR滤波器的电网电压锁相方法研究

为了解决由于电网电压被噪声污染而难以准确实时检测出过零点的问题,提高电网电压过零锁相精度,提出一种基于无延时有限脉冲响应(FIR)滤波器的电网电压过零鉴相锁相方法。该方法可以抑制噪声,消除"虚假过零点",并且滤波后无相位延迟,不需要进行额外的相位补偿,方法简单。在含有噪声和非理想电网电压工况下的仿真表明了算法能够精确检测电网电压过零点,得到电网电压相位信息;基于TMS320F28335DSP的电网测量实验结果表明,算法在实际应用中能够满足实时性要求,准确检测相位信息。

基于CPLD的线性相位FIR滤波器优化设计

通过建立有限脉冲响应 ( FIR)滤波器的离散数学模型 ,提出了基于复杂可编程逻辑器件( CPLD)的 FIR滤波器的一种优化设计方案和新算法。实验结果表明 ,系统响应速度快 ,占用硬件资源小 ,在保证线性相位的前提下 。

基于杂交粒子群算法的FIR数字滤波器设计

介绍了杂交粒子群算法的原理,通过三个典型Benchmark函数对该算法的收敛精度进行了测试。将杂交粒子群算法应用到FIR数字滤波器的设计中,从而计算出FIR数字滤波器的系数。通过高通和带通两个实例进行仿真实验,并与Parks-McClellan算法设计的滤波器进行对比,结果表明,采用杂交粒子群算法设计FIR数字滤波器具有更好的通带和阻带特性,是一种有效的方法。

级联IIR和FIR滤波器的微波光子滤波器的特性分析

在深入研究微波滤波技术的基础上,理论分析了一种级联IIR和FIR滤波器的微波光子滤波器(MPF)。讨论了IIR滤波器的耦合系数、掺饵光纤环的增益和光纤布拉格光栅(FBGs)的反射率以及FIR滤波器的耦合系数对微波光子滤波器滤波性能的影响。结果表明通过优化FIR滤波器的耦合系数,IIR滤波器的耦合系数、掺饵光纤环增益和FBGs的反射率,可以实现平坦带通和平坦带阻滤波性能的互调。

基于FPGA的高速FIR滤波器的设计与实现

对FIR滤波器中的乘法如何在FPGA得到高效实现进行了研究。结合FPGA查找表结构,兼顾资源和速度的要求,采用改进的分布式算法,设计了20阶常系数FIR滤波器。在此基础上,用OBC编码对其查找表进一步优化。最后,在ISE13.1下进行综合,并在Modelsim下进行仿真,用Matlab分析得到的数据频谱,以确定达到设计效果。结果表明,该设计既节省了FPGA的资源占用,又提高了运行速度。

FIR数字滤波器设计及FPGA实现

为了研究滤波器设计及实现方式,用Visual Basic6.0软件研制出了FIR数字滤波器的设计软件。为了验证软件设计滤波器是否正确,给出了设计实例,并将设计的滤波器与matlab软件设计的滤波器进行了比较,结果表明,两种软件设计的结果相同。设计软件可将滤波器直接导出VHDL文件及系数文件,经QuartusII6.0软件综合后产生的网表文件可直接配置FPGA,实现了FIR数字滤波器的在线设计、在线修改。

基于DA算法的FIR滤波器设计与实现

本文介绍了分布式算法(DA)在数字信号处理方面的应用原理,结合Altera公司的Cyclone系列芯片提出了实现FIR数字滤波器的硬件电路的方案,设计出一种16阶FIR低通数字滤波器,以及实现滤波器的VHDL语言,并进行了软件仿真。仿真结果表明此系统合理、可靠且满足设计要求。

一种高速FIR数字滤波器的计算方法

提出了一种针对有限长单位脉冲响应(FIR)滤波器响应的算法,该算法以实信号的处理为例,对实信号快速卷积的传统算法进行了改进,传统的快速卷积算法在每一段卷积后得到N个点的输出结果,而改进算法可在进行相同长度的段卷积后同时得到2N个点的输出结果,并保持了和传统算法相同的延时。仿真结果表明,该算法能有效保证系统的实时性。