滤波频带对TSP预报结果影响分析

TSP(tunnel seismic prediction)隧道地质超前预报技术因其探测距离长、预报精度较高,成为当前隧道超前地质预报最为常用的方法之一,TSP数据滤波频带范围的选择是决定预报结果可靠性和稳定性的关键环节。为了获得精确的TSP预报结果,通过对高速公路和铁路隧道681次TSP数据的滤波频带范围对预报结果的影响进行统计分析,并以软夹层、突水、破碎带、溶洞等5种典型的地质情况为例开展分析,结果表明,(1)数据信噪比高:应选择宽频带滤波(适当增加低通-高通或高切-低切的差值),以保证对异常体的精确定位和有效识别,一般可用1.5~2.5倍主频宽度作为滤波的低通值或高切值,但在异常体的发育尺寸大且异常强烈,应适当压缩滤波范围(缩小低通-高通的差值),以便突出异常,如果此时选择宽频带滤波则易导致对围岩地质情况及围岩级别的低估,从而引发施工风险,滤波范围可根据主频的有效宽度确定;(2)数据信噪比低:主频不明显或无主频时应选择窄频带滤波,以便剔除假异常,保留真实的地质情况,对滤波后仍存在的异常需结合其他超前预报方法进一步判定。主频明显时应选择宽频带滤波,避免因窄频滤波引起异常位置偏移而造成误判。文中的TSP数据滤波方法,对提高TSP预报结果的准确性和稳定性,指导隧道安全施工具有重要借鉴和实践意义。

基于单个CSRR CRLH结构的双频带通滤波器

提出了一种基于单个互补开口谐振环(CSRR)的复合左右手(CRLH)结构双频带通滤波器,利用CSRR CRLH结构谐振特性,并通过延长、弯曲开路枝节线,引入新的传输零点同时缩小滤波器的尺寸,实现了滤波器双通带、高选择性和小型化.加工并测试了基于CSRR CRLH结构的双频带通滤波器的原型(尺寸为3 cm×3 cm),结果显示第一通带和第二通带的中心频率和插入损耗分别为1.9 GHz/1.7 dB和2.9 GHz/2.8 dB,在DC-1.05 GHz、2.20-2.50 GHz和3.45-4.00 GHz阻带范围内的带外抑制优于20 dB,实现了双频带通特性.

基于UV-LIGA工艺的超窄带毫米波三频带通滤波器

针对当前6G无线通信系统对3 mm毫米波器件的需求急速增加,为了提前应对在这一频段的通信协议划分,利用金属谐振腔和矩形波导设计出一款中心频率为102.03 GHz的单频带通滤波器。然后,基于多模传输理论将其优化为一款中心频率分别为96.83和106.31 GHz的单通道双频带通腔体滤波器。采用交叉耦合的方式引入传输零点,设计出一款在98~105 GHz的工作范围内,具有98.49、99.79和104.20 GHz三个中心频率的超窄带三频带通腔体滤波器,其3 dB相对带宽分别为0.32%、0.63%和0.30%。采用基于SU-8负性光刻胶的UV-LIGA工艺对样品进行加工,并使用搭建的W波段电磁性能测试平台完成对样品射频性能的测试,测试结果与仿真结果具有良好的一致性。

基于卷积神经网络的微带滤波器的参数预测

提出了一种基于卷积神经网络的微带带通滤波器的参数预测方法,针对一个三频带带通滤波器进行预测。首先利用HFSS电磁仿真软件训练数据得到S参数的数据集作为真实值数据集,将微带滤波器的S参数作为输入,物理结构参数作为输出,通过卷积神经网络进行训练,最后将目标S参数作为输入进行参数预测。相比于简单的全连接神经网络,卷积神经网络不仅能够大幅度地减少网络参数,还有效避免了过拟合情况的出现,解决了全连接神经网络耗时长的问题,并且由于卷积神经网络对于结构参数的预测是直接的,即使对于初学者也可以节省大量设计时间。仿真结果表明,目标S参数与卷积神经网络预测后得到的S参数拟合程度很高,证明了该方法对微带滤波器物理结构参数的预测有较高的准确率。

基于多频带滤波的噪声源级控制方法

声干扰器是一种噪声压制性水声对抗器材,是通过提高敌方自导声呐的接收背景噪声来抑制其探测能力的装备。为提高声干扰器的对抗能力,大功率、多频带干扰成为其发展的必要趋势。为解决声干扰器在同一时刻对不同中心频率、带宽、信号形式的目标进行大功率干扰的问题,文章提出一种基于多频带滤波的噪声源级控制方法,通过对误差影响因素的仿真分析确定误差补偿系数,并在确定约束条件的前提下利用先验知识提出参数设计方法,保证了干扰噪声输出源级误差范围可控。仿真结果验证,该方法可以实现对抗多目标情况下干扰噪声源级起伏误差≤1 dB,具有良好的工程实现价值。

数字心电图机滤波器通频带和打印方式的设定对心电图判读的影响

目的为减少医疗设备设置、使用等因素对临床诊断的影响,研究数字心电图机滤波器通频带设置和打印方式选择对心电波形的影响。方法连接数字心电图机和检定仪EGc-1C,检定仪输出信号稳定不变。选择数字心电图机不同的低频、高频截止频率和打印方式,测试心电信号的Q、R、s波幅值,ST段水平的变化。结果对多数数字心电图机来说,低通截止频率相同时,高通截止频率越高,Q、R、s波幅值误差越小。高频截止频率相同时,低频截止频率越高,ST段水平值越大。"节律"打印方式下,ST段水平值较大。结论滤波器通频带设置和打印方式选择对心电图的判读有影响。滤波器的滤波作用、输出数据有无数据补偿、仪器设计和使用可能是造成此结果的原因。

LTCC双频带通滤波器小型化设计与研究

选择用半集总结构搭建两个带通滤波器,通过引入电感电容的方式构建简单的匹配网络,将两个带通滤波器组合成-个双频滤波器.在ADS 软件上对等效电路模型进行仿真,再用仿真软件HFSS 搭建三维电感、电容模型,提取有效元件值进行拟合优化,最终达成预定技术指标.本款LTCC 双频滤波器第-通带为380~560 MHz,第二通带为1 400~1 800 MHz,产品尺寸为3.2 mm×6.5 mm×2.3 mm.

采用双开口方谐振环对的紧凑微带双频带通滤波器

提出了一种零度馈电、具有开口谐振环对的紧凑微带双频带通滤波器,适用于短距离无线通信2.4GHz频段和3.5GHz固定无线接入(FWA)的频段。此滤波器使用开口谐振环作为基本谐振器单元,通过电耦合实现了第一带通特性,通过调谐内外环的间距产生第二通带。为了提高带外衰减,通过设计零度馈电结构来引入四个传输零点,从而获得了高选择性特性,该滤波器设计简单、结构紧凑。最后,仿真设计和制作了滤波器样品,仿真与实测吻合较好,满足了设计要求。

用于三维傅氏轮廓术的一种自适应基频带通滤波器

介绍了傅氏轮廓术的基本原理,通过仿真与调相频谱分析,提出了一种新的自适应基频带通滤波器算法。利用此算法设计出了基频带通滤波器并用于傅氏轮廓术的位相提取。结果表明,相对于非自适应性的滤波器,使用本文设计的滤波器其三维面型测量精度可以提高5%,并且具有稳定的重复测量精度,在不受主观因素的影响下实现了实时三维面形重建。以螺纹钢面型为例进行了位相提取实验,实验中计算了面型测量精度,并与理论仿真精度进行比对与分析,得出的实验结果与理论仿真结果相一致,验证了该算法的有效性。

慢波结构SIR双频带通滤波器设计

本文通过分析阶梯阻抗谐振器(SIR)和慢波结构谐振器的特性,提出了利用SIR谐振器的寄生通带产生第二通带的双频带通滤波器设计方法,以达到滤波器小型化的目的;并基于0°馈电结构获取传输零点的原理对滤波器阻带性能进行优化。最后结合ADS仿真软件设计了一个中心频率在2.4GHz和5.2GHz的微带双频带通滤波器。仿真结果表明滤波器具有良好的带内带外特性。本文所设计的滤波器尺寸小,性能好,具有很好的实用价值。

基于隐式空间映射算法的双频带滤波器设计

将差分进化算法用于隐式空间映射(ISM)的参数提取中,并对差分进化算法中的种群更新和交叉概率因子进行了改进,可以有效解决参数提取过程中算法的假收敛及收敛速度过慢的问题,改进了隐式空间映射算法中粗糙模型(CM)与精细模型(FM)之间的参数映射的相关性,迭代次数明显减少。通过设计一个微带双频带滤波器对该算法进行了验证,该双频带滤波器的中心频率分别为2.45GHz和5.25GHz,其粗糙模型和精确模型分别在Agilent ADS和Ansoft HFSS中进行计算分析。由结果可知,在精细模型中的仿真次数明显减少,有效地提高了滤波器的设计效率。

基于隐式空间映射法设计的双频带滤波器

参数提取是隐式空间映射算法(ISM)的关键,为改善参数提取过程中可能导致的算法不收敛性,通过对参数提取过程施加限制条件,对迭代进程加以约束,然后以一种改进的枝节加载双模方形谐振器为例,利用隐式空间映射算法设计了一个可工作在无线局域网(WLAN)频段的微带双频段带通滤波器,中心频率为2.45GHz和5.25GHz,经过3次仿真迭代获得一组合适的设计参量并微调后,得到更优的响应结果,由此验证了算法的可行性和准确性。

恒定绝对带宽的紧凑型可重构双频带通滤波器

本文研究了一种基于阶梯阻抗谐振器(SIR)和缺陷馈电结构的小型双频带通滤波器(BPF).具有T型中央加载的SIR可以更自由地调整双频谐振频率,SIR和缺陷馈电结构组合,并进行阶数调整,可以很容易控制绝对带宽,仿真得到传输零点.最后,仿真结果显示,恒定绝对带宽在230MHz±5.6%的情况下,第二通带可以在1.55GHz,1.75GHz和2.05GHz之间切换,恒定绝对带宽为32MHz的情况下,第一通带稳定在0.90GHz.实际加工的滤波器测量结果与仿真结果吻合较好.

GNSS接收机中频带通滤波器群时延对伪距测量影响的研究

在卫星导航系统中,带通滤波器是用户接收机的重要组成部分,而其群时延特性亦是伪随机码测距的重要误差来源之一。分析了接收机码跟踪环路,给出相关函数估算测距偏差,对带通滤波器群时延开展仿真分析,并研究了带通滤波器群时延对GNSS接收机伪码测距的影响。结果表明:低阶带通巴特沃兹滤波器有较好的群时延特性,同时该滤波器的群时延波动对于超宽频伪码测距影响可达10m,而加大滤波器带宽可减小群时延对相关峰形变造成的影响。研究结果对GNSS接收机的射频和环路设计有一定借鉴意义。

基于混合参数元件的无线双频带通滤波器设计

提出一种基于混合参数元件设计双频带通滤波器的方法，并采用该方法进行GSM（890～960MHz）／DCS（1710～1880MHz）无线双频带通滤波器的设计。经过ADS仿真设计，并制作出测量的样品实物，样品实物的测量结果和仿真结果吻合．说明谈方法的可行性；同时分析该方法的优点和适用范围，对实际工程应用具有重要的参考意义。

基于交叉耦合锁相环的多频带滤波器:一种检测系统多时间尺度振荡的自适应滤波器

电力电子装备的大规模应用所引起的振荡,给电力电子化电力系统安全与稳定运行带来了巨大挑战。为解决上述振荡问题,通常需要使用滤波器检测系统振荡信息并设计相应的附加稳定控制器。然而,电力电子装备所引起的振荡呈现出多时间尺度和振荡频率大范围漂移等新特征,传统固定带宽的滤波器已经难以适用。为此,该文提出一种基于交叉耦合锁相环的多频带自适应滤波器,可以快速跟踪并检测电力电子化电力系统所出现的多时间尺度振荡。首先介绍所提出滤波器的结构及工作原理,然后建立该滤波器的小信号模型并验证模型的准确性。通过研究所提出滤波器的特性,该文发现,其他通道交叉耦合的影响相当于在待研究滤波通道中级联了一个陷波器,陷波器中心频率为其他滤波通道锁相环的中心频率。此外,所提出的滤波器可以用于构建电力电子装备的广义稳定器,并解决电力电子化电力系统多时间尺度振荡及振荡频率漂移的问题。

基于非对称共地λ/4谐振器对的三频带滤波器设计

提出了一种全新的谐振器结构——非对称共地λ/4谐振器对。此谐振器对由一个λ/4 UIR谐振器和λ/4 SIR谐振器通过共用一个接地通孔组合而成。其中SIR谐振器工作于2.4 GHz与5.2 GHz频段,UIR谐振器工作于3.6 GHz频段,据此设计制作了一个四级三频带切比雪夫型滤波器并进行了测试和仿真。结果表明,该滤波器的测试结果与仿真符合良好。利用此谐振器对设计的滤波器不仅体积大大减小,而且每个通带的位置及其耦合特性都能够独立调谐。

基于LTCC的小型化中频带通滤波器设计

采用LTCC技术实现滤波器时,大电感值会引起加工复杂、寄生参数多等问题。文中通过部分电路等效法(PEEC)、三角形和星形联结等效变换法,将二阶直接耦合滤波器中的三角形连接电感等效为两个并联的耦合电感,减少了电感数量及感值。使得滤波器的设计复杂程度降低,标准化程度及一致性更高,封装更小。最终实现了一个中心频率70 MHz、相对带宽14.28%、插入损耗1.83 d B、回波损耗<-15 d B的小型化中频滤波器。

宽阻带小型化双频带通滤波器

文中提出了一种具有宽阻带的紧凑型双频带通滤波器,它采用了折叠短路枝节负载谐振器、紧凑型微带单元谐振器(CMRC)和阶跃阻抗谐振器结构。由于多个谐振器产生了五个可控传输零点(TZ),该滤波器实现了两个通带之间的良好隔离度以及宽阻带特性。制作并测试了尺寸紧凑的双频带通滤波器实验样品,测试结果显示,第一通带和第二通带的中心频率/插入损耗分别为0.66 GHz/0.8 dB和1.73 GHz/0.7 dB,阻带频率高达10.5 GHz,抑制水平超过15 dB。

基于宽频带同步基频提取滤波器的永磁同步电机转子位置与转速估计

由于滑模观测器的固有抖振及控制算法延迟、死区效应等非理想因素的影响,估计反电动势信号包含的谐波难以完全消除,已成为影响系统控制精度的主要因素。为了提升表贴式永磁同步电机的转子位置与转速观测精度,该文提出一种宽频带同步基频提取滤波器,提取估计反电动势基波。在此基础上,提出宽频带同步基频提取滤波器(WSFEF)与锁频环结合的信号处理方法,锁频环(FLL)的应用实现了WSFEF跟踪频率的自适应。构造基于WSFEF-FLL-锁相环(PLL)的位置与转速估计方法,将其应用到滑模控制中,增强了对谐波的抑制能力,提高了转子位置和转速估计的动态性能。仿真和实验验证了所提方法的可行性和有效性。