基于弯曲波纹基片集成等离子波导的带通滤波器设计

文中提出一种基于弯曲波纹基片集成人工等离子激元波导(BCSIPW)的微波带通滤波器(MBF)结构。通过在基片集成波导(SIW)的顶层和底层蚀刻阵列槽,实现具有低截止频率和高截止频率的人工表面等离子体激元模式(SSPPs)。同时,通过在基片集成波导顶层采用两排14弯曲短截线代替金属通孔,避免基板集成波导的金属通孔加工。为验证所设计结构的性能,设计一种BCSIPW带通滤波器。仿真和测试结果表明,该滤波器的通带范围为9~11.5 GHz,带内回波损耗≤-12.5 dB,插入损耗≤2.5 dB。BCSIPW结构具有集成度高、加工方便等优点,在微波器件及组件中具有良好的应用前景。

基于微弱信号检测的有源滤波器设计

介绍了一种适合微弱信号检测的带通有源滤波电路,通过合理调整系统传递函数,实现了低噪声微弱信号采集功能。滤波器整体采用二阶高通与四阶低通组成的带通设计,并对多种滤波形式进行对比分析。基于该带通滤波器设计架构实现了滤波器的硬件电路设计,可直接移植到各种传感器检测电路中,为模拟信号后续处理提供了有力实验基础。

背景谐波对±800kV特高压直流换流站交流滤波器设计影响分析

随着特高压直流输电工程的不断发展,换流站设计方案也趋于典型化,然而电力电子设备在高压电力系统中的广泛应用,使得电网谐波问题愈发严重,也为工程方案设计带了新的影响。结合白鹤滩-浙江直流项目设计经验,针对背景谐波超限对交流滤波器参数设计的影响,分析对比了不同背景谐波设计输入对设备参数、结构外形的影响,进一步给出了对滤波器小组围栏尺寸的影响,为后续工程提供值得借鉴的经验。

基于人工蜂群算法的FIR滤波器设计

FIR滤波器设计是数字信号处理领域中的重要课题之一。最优化FIR滤波器设计可以抽象为一个最优化问题,采用启发式算法来求解。作为一种新型启发式算法,人工蜂群算法由于其原理简单、控制参数少、鲁棒性强等优点,已被越来越多的学者所关注。本文采用人工蜂群算法优化FIR滤波器设计,研究了两者的结合机理,讨论了具体实现步骤,并通过仿真验证了该方法的有效性。

粒子群优化算法在FIR数字滤波器设计中的应用

本文针对有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数优化问题,提出了一种用粒子群优化算法(PSO)设计FIR数字滤波器的方法.首先将滤波器的设计问题转化为滤波器参数的优化问题,然后利用粒子群优化算法对整个参数空间进行高效并行搜索以获得参数的最优化.FIR数字低通、带通滤波器设计实例证明了该方法的有效性和优越性.

IIR数字滤波器设计的搜寻者优化算法

为进一步提高无限冲击响应(IIR)数字滤波器的性能,提出了一种基于搜寻者优化算法(SOA)的IIR数字滤波器设计方法.SOA基于模拟人的随机搜索行为,由利用位置变化评价得到的经验梯度确定搜索方向,由采用简单模糊规则的不确定性推理确定搜索步长,通过搜寻者在搜索空间的位置更新,实现对优化问题的求解.2个典型设计实例的仿真结果表明,与差分进化算法(DE)和3种改进的粒子群算法(PSO)相比,SOA具有较好的全局寻优能力和较快的收敛速度,能有效地应用于IIR数字滤波器的设计.

一种基于脉冲耦合神经网络的脉冲噪声滤波器设计

根据脉冲噪声与其邻域中图像灰度之间的明显差异性 ,本文提出了一种新的神经网络脉冲噪声滤波器设计方案。这种脉冲耦合神经网络PCNN滤波器比现有的PCNN逐次降噪方案迭代运算次数少 ,执行速度快。并与中值滤波器、全方位结构元约束层叠滤波器、全方位结构元形态闭 开最小、开 闭最大滤波器等现有的非线性滤波器进行实验比较 ,证明 ,该方案有更好的降噪性能 ,更重要的是比这些方案更有效地保持了图像的高频细节信息。

基于自适应量子粒子群算法的FIR滤波器设计

针对量子粒子群优化(quantum-behaved particle swarm optimization,QPSO)算法的参数控制方式,提出了一种自适应调节方法,该方法根据粒子之间的位置关系来设定参数值,给出了具体的设计思想与实现步骤。然后针对有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器的优化设计实质,即多参数优化问题,通过适当的编码方式将改进的QPSO算法(adaptive QPSO,AQPSO)应用在其优化设计中,设计了低通和带通FIR数字滤波器。实验结果表明,AQPSO在收敛速度、鲁棒性及优化效果等方面都优于遗传算法(genetic algorithm,GA)、PSO算法及QPSO算法,说明了AQPSO算法的有效性和可行性。

同塔双回高压直流工程交流滤波器设计

同塔双回高压直流(DCT-HVDC)工程在世界上尚未见到设计和实际运行的经验,而以往的交流谐波计算和滤波器设计算法,只适用于传统单回直流工程,无法满足双回共站直流工程的设计要求。文中对双回共站直流工程设计存在的技术难点进行了分析,提出了改进算法和解决方案。首先,根据直流输电系统的特点,假设直流输电线路入口处的谐波电压为0,使整流侧和逆变侧的谐波电流计算相互解耦,避免了计算过程中对直流线路的建模,这样,DCT-HVDC工程可以等效为2个常规的单回直流工程分别加以考虑;然后,将2个单回直流工程运行工况合成为一个新的双回运行工况,在该运行方式下,取各种功率组合的各次最大不相容电流作为滤波器性能定值校核的谐波电流源,从而消除了不同功率组合方式对谐波电流的影响且大大减少了计算量;接着,研究了DCT-HVDC工程滤波器投切策略的确定方法和基本原则;最后,以溪洛渡送电广东±500k VDCT-HVDC工程为例,通过工程初步设计和计算,验证了所提出的改进模型的合理性和工程应用价值。

基于数学形态学的数字滤波器设计与分析

针对电力信号监测中可能遇到的各种干扰,通过数值仿真详细研究了结构元素的形状、幅值和宽度对形态学数字滤波器性能的影响。分析指出,最优结构元素的选取,与干扰的类型和频率、待处理数据序列的采样率等因素密切相关,一般要根据信号和干扰的具体特征,通过数值仿真预先确定。对于宽带干扰的消去,采用余弦型结构元素时滤波效果较好;对于窄带干扰的消去,矩形结构元素的应用特性较佳。随着信号采样频率的增加,结构元素宽度应按线性递增规律选取,以获得较优的滤波特性。这些研究结果为形态学滤波器在电力信号监测和处理中的应用提供了设计依据。

串联12脉波电路谐波的MATLAB仿真与滤波器设计

以矿井直流提升机供电系统为研究背景,对大功率直流电力传动装置,特别是串联12脉动整流电路进行了谐波特性分析。基于MATLAB软件,仿真研究了谐波源输入电流、输出电压及输出电流的谐波特性,为矿井滤波装置的设计提供了理论基础。针对矿井配电系统的特点,设计了适合矿井电网的LC滤波装置,通过仿真实验说明滤波器对电网频率波动具有较好的适应性。

用改进的NLJ方法辨识闭环系统的模型参数及滤波器设计

详细介绍了PID控制系统过程模型参数的闭环辨识、滤波器的设计、IMC设计、实时数据的处理及实时曲线的显示和比较 ,以实现系统动态过程的优化控制。系统辨识的性能指标采用误差平方和 ,参数整定的性能指标采用绝对误差乘时间 ,系统的纯滞后分别用一阶、二阶不对称和二阶对称 pade近似 ,模型参数辨识和滤波器设计采用改进的NLJ法 ,参数整定采用IMC整定的方法。

LC滤波器设计方法介绍及其仿真特性比较

对低通滤波器(LPF)的设计方法进行介绍,包括定K型及m推演形LPF,并利用滤波器设计软件Ansoft Designer对所设计的滤波器进行特性仿真和比较。最后简单介绍了一下LC高通(HPF)和带通(BPF)滤波器的设计方法。本文的介绍对滤波器设计理论基础有了更透彻了解,也为更好设计滤波器软件提供了理论指导。

同步相量和频率测量最优滤波器设计

针对基于有限长单位冲激响应(finite impulse response,FIR)数字滤波器的同步相量测量原理,首先从理论上推导基波、谐波和噪声引起的测量误差与滤波器频响特性的关系,由此定义滤波器多项技术指标,并通过建立总向量误差和频率测量误差与这些技术指标的函数关系,制定实现同步相量和频率测量的FIR数字滤波器组的最优设计准则。其次,针对离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DTF)类动态相量测量原理,推导这类算法的等效数字滤波器组,根据最优设计准则求解优化问题,进行滤波器自由参数最优选取,实现滤波器的最优设计,并给出长度分别为2、3和4周波的相量测量滤波器,以及4和5周波的频率测量滤波器组的设计结果。最后,将同长度最优设计算法与相关性能评估中表现优越的4周波TWLS算法进行性能比较,仿真实验表明,两者在静态和动态各类测试中,总体均表现出非常接近的优越性能,而在抗谐波性能方面,优化算法具有明显优势。

基于椭圆球面波函数的数字带通滤波器设计

为设计频谱性能优良的有限冲激响应(FIR)数字带通滤波器,从窗函数的性质及选择指标出发,分析了椭圆球面波函数(PSWF)作为窗函数的优势;在此基础上根据数字滤波器设计的原理和要求,选择0阶基带椭圆球面波函数作为窗函数设计数字带通滤波器,并利用微分方程状态转移矩阵逼近的PSWF求解算法,给出了基于PSWF的FIR数字带通滤波器设计方法。理论分析和仿真结果表明:PSWF数字带通滤波器具有较低的设计复杂度,与Kaiser滤波器和Blackman滤波器相比,其旁瓣衰减有超过7 d B的优势,且具有与两种滤波器相当的通带波纹波动和过渡带宽。

基于两种对称频率采样的全相位FIR滤波器设计

该文提出基于两种对称频率采样的全相位FIR滤波器设计方法,证明了在无窗和单窗情况下,依据传统对称和偶对称的频率向量设计出的全相位传递曲线分别通过π/N的偶数倍和奇数倍的数字角频率点,因而全相位滤波器可较精确地控制边界频率。仿真实验证明,这两种类型的全相位滤波器性能优于神经网络方法设计出的滤波器。

高性能多阶有源带通滤波器设计

本文讲述了高阶有源带通滤波器的组成原理 ,对正反馈二阶带通滤波器和多阶谐振型带通滤波器作了全面的分析 ;提出了设计多阶谐振型带通滤波器的方法 ,并成功的设计出一款高性能的六阶有源带通滤波器。经EDA(电子设计自动化 )软件Multisim2 0 0 1仿真和实际测试 ,其性能指标完全达到设计要求。

基于MICA的声级计频率计权数字IIR滤波器设计

针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索范围,与此同时,在帝国竞争阶段引入克隆进化算子,引导算法向IIR滤波器参数最优解方向搜索,得到改进帝国竞争算法.在研究声级计A、C计权的IIR滤波器误差来源的基础上,利用改进帝国竞争算法对声级计频率计权数字IIR滤波器系数进行寻优求解,构建基于改进帝国竞争算法的频率计权数字IIR滤波器优化模型.仿真与实验结果表明,本文提出的数字滤波器设计方法精度较高,且滤波器的误差能控制在10-3dB数量级范围内.在噪声环境下不同声信号级进行的频率计权测试结果表明,改进帝国竞争算法测试的声信号级的计权误差能维持在10-2 dB数量级范围内,完全满足国家标准GB/T3241—2010对1级声级计的设计要求.

捷联寻的制导系统滤波器设计

主要针对某型捷联寻的制导弹药 ,进行了捷联寻的制导系统滤波器设计并进行了目标机动情况下的仿真验证。利用捷联寻的导引头给出的量测信息 ,设计了捷联寻的制导系统的强跟踪卡尔曼滤波器 ,估计出弹目相对运动等信息 ,用于末制导弹药的最优导引律 ,导引其命中目标。仿真结果表明 ,所设计的捷联寻的制导系统滤波器能有效对付目标机动 ,满足某型制导弹药武器系统性能指标要求。

基于粒子群优化算法的自适应IIR滤波器设计

针对自适应无限冲激响应(infinite impulse responseI,IR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数优化问题,提出了一种用粒子群优化算法(particleswarmoptimization,PSO)设计IIR数字滤波器的方法。将滤波器的设计问题转化为滤波器参数的优化问题,利用粒子群优化算法对整个参数空间进行高效并行搜索以获得参数的最优化,基于多个典型系统的随机数值仿真以及与最小二乘方法的比较研究,验证了该方法的有效性、全局性和对初值的鲁棒性。