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。

基于有限长脉冲响应的光多波长选择器设计

为实现自由光谱范围(FSR)内任意多个不等波长间隔的光波长选择,将有限长脉冲响应(FIR)数字滤波的算法移植到马赫-曾德尔干涉仪(MZI)级联结构的光滤波器中,采用离散傅里叶变换(DFT)表示目标传输函数矩阵,由此求解传输矩阵,利用待定系数法得到选择阵列具体物理参数(k阶耦合角θk,k阶相位偏移量φk)。该波长选择器可根据实际需要,选出FSR内任意一个或多个波长的光波,且波长间隔不等。对所得参数及仿真结果进行分析,在所选中心波长处,能够近似达到0 dB传输,阻带隔离度可达到12 dB。每个所选波长的3 dB带宽和最小波长间隔均随着级联级数N的增大而减小。当自由光谱范围νFSR=1000 GHz、N=15时,每个所选波长的3 dB带宽约为0.5 nm,最小波长间隔为1 nm。

基于分布式算法有限脉冲响应(FIR)滤波器的FPGA设计

FIR滤波器是一种被广泛应用的基本的数字信号处理部件。针对采用常用方法设计实现FIR滤波器存在的问题,提出基于分布式算法设计并在FPGA上高效实现严格线性相位FIR滤波器的方案,通过编程仿真得到满意的结果。该方法实现FIR滤波器器件体积小、性能可靠、价格低廉、设计周期短,可作为高速数字滤波设计的较好方案。

有限长迭代学习控制及在扫描光刻中的应用

提出一种有限长迭代学习控制策略,用来减小扫描光刻系统的预扫描时间。首先给出扫描光刻系统的结构和扫描轨迹,并提取系统在扫描方向的运动控制模型;其次通过闭环整定得到系统的脉冲响应系数,并基于名义系统的优化指标进行离线运算,得到非因果迭代学习控制律的学习系数。为减小迭代学习控制律对扫描周期的依赖性,以学习矩阵的主对角线为中心,提取截短的有效学习系数,构成有限长脉冲响应学习控制律。此外还给出了有限长学习控制律的收敛性证明,并对学习控制律的鲁棒性进行了讨论。最后将上述方法应用于扫描光刻实验平台,实验结果表明:有限长迭代学习控制律可以有效地减小扫描光刻系统的预扫描时间。

中分辨率遥感图像条带噪声的去除

CMODIS是中国第一个发射上天的中分辨率成像光谱仪 ,它有 34个波段 ,波长范围从可见光到红外波段。CMODIS数据含有大量有很高实用价值的光谱信息。但是由于CMODIS传感器之间对接受的地物辐射信号的响应特性不同导致CMODIS数据中的许多波段含有大量的条带噪声 ,严重影响了CMODIS数据的解译和信息提取。在介绍了几种常用于TM ,MSS ,SPOT等多传感器遥感图像中的条带噪声去除方法基础上 ,提出了一种新的有限长脉冲响应滤波 (FIR)法 ,并比较了该方法和其它几种常用方法对几何纠正前后非均匀地物分布的CMODIS数据的去条带噪声结果。结果表明这种新方法要优于本文中提到的几种常用方法 ,具有很好的去条带噪声效果 ,同时保持图像原有信息。这种方法在其它多传感器遥感图像的条带噪声去除中也有很强的适用性。

基于空域的自适应MTFC遥感图像复原算法

由于遥感图像成像过程中受平台运动、传感器成像性能、大气扰动等因素影响,使得图像品质退化。文章提出一种基于空域的自适应调制传递函数补偿法对遥感图像进行复原。该算法根据实验室实测的调制传递函数值,考虑光学系统、探测器与电子元器件等对图像品质的影响,构造有限长脉冲响应计算去卷积核,对图像进行去卷积时根据相机成像所设参数(包括积分级数、增益等)下不同灰度的信噪比信息,兼顾景物内容进行自适应的抑噪处理。该算法已成功应用于"高分二号"(GF-2)卫星图像地面处理中,试验结果表明该算法在有效提高图像清晰度的同时能够保证图像的信噪比,从而改善了图像品质。

转子感应电势定向的双馈电机风力发电系统研究

考虑风电系统的工况特点,给出了一种双馈电机的无速度传感器的控制方法,在控制中只需检测转子侧电流电压,转子感应电势定向中应用了线性相位有限长脉冲响应数字滤波器(FIR),在同步速附近实施了不同的控制方法,解决了这种无速度传感器控制方法在工程中的应用问题。仿真和实验验证了该方法的正确性和实用性。

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。

FIR数字滤波器的MATLAB辅助设计及FPGA实现

以FPGA为核心,提出了一低通40阶线性相位FIR滤波器的硬件设计方案,利用分布式DA算法优化查找表LUT来简化乘法运算,降低了硬件成本;同时以MATLAB强大的运算能力为辅助,对滤波器系数设计初期和LUT进行验证和仿真,极大地降低了系统设计的复杂度,最终实现了低成本、高可靠性的数字滤波系统设计。

一种基于FPGA节省资源实现FIR滤波器的设计方法

有限长脉冲响应(FIR)滤波器的结构决定了用现场可编程门阵列(FPGA)设计非常消耗触发器资源或存储器资源。以n阶滤波器为例,提出一种节省触发器和双口RAM的读写操作方法。通信系统应用仿真表明,与常规FIR滤波相比较,本文方法不仅滤波效果良好,而且大量减少乘法器和加法器数量,有效节省触发器和双口RAM。滤波器阶数越高,越节省资源。

基于DSP Builder数字信号处理器的FPGA设计

针对使用硬件描述语言进行设计存在的问题,提出一种基于FPGA并采用DSP Builder作为设计工具的数字信号处理器设计方法。并按照Matlab/Simulink/DSP Builder/QuartusⅡ设计流程,设计了一个12阶FIR低通数字滤波器,通过Quartus时序仿真及嵌入式逻辑分析仪SignalTapⅡ硬件测试对设计进行了验证。结果表明,所设计的FIR滤波器功能正确,性能良好。

自适应逆控制算法在再热汽温控制中的应用

基于内模控制理论,针对自适应逆控制系统中非最小相位对象逆模型的不稳定性,提出了一种新的求解方法,克服了传统方法求取对象模型延时逆的不足。分析了内模控制和自适应逆控制的关系,设计了基于内模控制原理的系统结构,分析了系统的稳定性和算法的收敛性,仿真结果表明这种方法的正确性。将该方法应用于电厂再热汽温控制系统进行仿真研究,结果表明该方法的控制性能优于常规串级控制系统。

基于多平台的FIR数字带通滤波器设计及验证

研究有限长单位脉冲响应滤波技术,是超声回波信号处理中滤除噪声的关键问题。有限长单位脉冲响应滤波技术与无限长单位脉冲响应滤波技术相比,只在原点上存在极点具有全局稳定性。分别在多平台下建立FIR数字带通滤波模型,仿真得到滤波前后的波形,由波形对比判定方法的带通滤波效果。再将在Matlab设计中得到的数据文件导入FPGA中,经VHDL编程获得两种环境下的时域仿真图,判定上述环境下的滤波效果。根据参数设置要求在带通滤波器中测试多种频率下的脉冲波形,进行试验验证。表明Matlab和FPGA多平台开发下的FIR数字带通滤波器具有很好的滤波效果。

一种基于交互投影原理的快速自适应横向传播建模算法

针对最小均方建模算法用于长记忆有限脉冲响应滤波器模型时收敛速度慢的问题,提出了基于交互投影原理的横向传播建模算法(简称为TPLMS算法).该算法将滤波器按质因数分解为多组滤波器组合,从最短的子滤波器分组开始迭代,逐步过渡到原滤波器,在每一时刻,采用最小均方算法顺序求解分组内各子滤波器的权系数.在迭代过程中,由于滤波器的长度缩短,从而可采用更大的步长,使权系数以更快的速度收敛.随着子滤波器长度的逐步增加,可以逐步减小迭代步长,从而得到较低的失调误差.仿真结果表明,TPLMS算法的收敛速度优于传统的最小均方算法和变步长最小均方算法.该算法收敛速度快,特别适用于长记忆有限脉冲响应滤波器模型的自适应建模.

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。

基于FIRDF的低流量辐射源信号采集方法

航天地面测控设备无塔角度标校过程中,存在低流量、弱信号射电源辐射信号检测困难,可用射电源数量有限,标校数据使用率较低。针对以上问题,提出了一种基于有限长脉冲响应滤波(FIRDF)算法,利用线性相位滤波时延固定、频谱不失真的线性特点,通过截取有限长因果序列,采用窗函数与加权处理的方法,产生FIRDF的单位脉冲响应h(n)信号。在保证信号不失真的前提下,提升系统对弱信号的分辨检测能力,满足标校实时性时间响应要求,并对单点误差空域分布优化,满足小口径、高频段地面测控设备无塔标校需求提供支持。通过测试验证,检验了算法的有效性和适用性,具有较好的工程应用推广价值。

软件无线电中高速FIR内插成型滤波器的设计和实现

从设计原理和软件实现两个方面对软件无线电中的FIR(有限长单位脉冲响应)内插成型滤波器的设计与实现的方法进行了分析。以降低滤波运算量,提高性能,减少数据缓存量与输出延迟为目标,采用基于子滤波器时分处理的多相滤波器的设计方法。在此基础上,运用切比雪夫逼近法来计算内插滤波器的频响,并针对具体的数字无线电台的内插滤波器的几种实现方案进行了比较。

基于相关函数的锚杆智能检测方法

针对锚杆锚固工程中须对锚杆进行无损检测的工程检测要求,提出一种主要基于相关函数的锚杆智能检测方法。首先对采集到的反射信号进行滤波,然后使用近邻聚类算法自动筛选出最优信号以代替传统的人工挑选方式,再将最优信号输入至广义互相关、Hilbert变换算法组成的混合模型中,从而自动地定位出信号突变点并计算出锚杆长度和锚固的缺陷位置。通过实验对该方法进行验证,结果表明相比传统检测方法其对锚杆长度和缺陷位置的检测误差明显降低且使用更方便。

基于MATLAB的FIR数字滤波器设计

针对数字信号处理里面的有限长单位脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计方法进行讨论,描述4类线性相位FIR数字滤波器的幅度特性和相位特性.分析了应用MATLAB分别采用窗化法和频率采样法设计具有线性相位特性的FIR数字滤波器的设计过程和设计特点.窗化法的优点是设计简单,可以设计任意频率特性的滤波器,但窗化法设计滤波器时通带和阻带的边界频率不易控制,滤波器的长度也需要多次设计才能得到满意的结果.频率采样法进行FIR数字滤波器设计的优点是直接从频域设计,物理概念清楚,直观方便,特别适合于频率响应只有较少非零取样值的窄带滤波器.