低相噪、低杂波数字锁相环路滤波器的设计

较详细地分析数字锁相频率合成器的相位噪声，着重用控制论方法对低相噪、低杂波锁相环的环路滤波器进行设计，并用某Ｓ波段频率合成器的实验结果进行了验证。

一种低码率下简单有效的环路滤波方法

针对低码率编码情况下块效应严重的现象,提出一种环路滤波去除块效应的算法.该算法基于图像特征在时域和频域对应的原理,利用变长码编码特点,在频域分析编码块的特性,自适应选择不同强度和模式的滤波算法,从而保证滤波后图像的真实性.在滤波算法的设计过程中又选用了合适的参数,以进一步降低滤波过程中增加的计算量.仿真结果表明,该算法提高了重构帧的峰值信噪比(PSNR)值和视觉效果;同时作为参考帧的重构帧,其质量的提高能减少运动估计的运算开销,以抵消采用环路滤波而引入的计算量,保证了编码过程的实时性.

相位噪声测量中环路滤波器研究与实现

环路滤波器是鉴相法测量相位噪声系统中决定相位噪声提取性能的重要部件,采用数字实现方法时,测量系统分析带宽和锁相环路工作要求决定了该滤波器为极窄带宽滤波器。针对高性能极窄带宽的设计要求,通过理论分析,提出了适用于相位噪声测量系统的分级多相抽取数字滤波器结构。该结构采用了多级抽取、多相结构、存储器优化、乘法器优化等改进方法。论文中对优化后的滤波器结构与现有滤波器实现结构分别在FPGA中进行实现。通过比较两者实验结果,给出的极窄带宽滤波器分级多相实现结构在达到系统指标要求的条件下,占用资源为传统结构的33.8%,计算量为传统结构的54.5%。

HEVC分像素插值与自适应环路滤波融合结构设计

在高效率视频编码(HEVC)的解码过程中,分像素插值和自适应环路滤波(ALF)是计算密集度最高的2个环节.针对传统的滤波器设计方法学在硬件资源优化方面存在的不足,提出一种HEVC分像素插值与ALF融合的滤波结构设计.通过分析传统滤波结构及其相应算法,利用改进的ALF结构处理分像素插值的垂直滤波运算,简化了分像素插值结构并降低了整体硬件开销.实验结果表明,该设计可满足HEVC标准HDTV 1080p(1920×1080@30fps)分辨率视频解码的实时性要求,同时其电路总面积在传统设计方案的基础上减少了28%.

高阶电荷泵锁相环环路滤波器的设计

考虑到电荷泵锁相环离散采样特性,本文提出了高阶电荷泵锁相环环路滤波器的模块化设计方法.它可以将电荷泵锁相环设计成任意要求的阶和型.这样的锁相环既能消除相位抖动,又能跟踪大的频率阶跃或斜升的输入信号.通过对所设计的电荷泵锁相环稳定性和特征分析,确定了环路参数的选择范围,得出n阶n型的锁相环均优于其他类型.对两种类型的电荷泵锁相环的仿真,结果表明了设计方法的有效性和分析方法的正确性.本文的设计方法为高阶电荷泵锁相环滤波器的设计提供了重要的参考和指导.

锁相环环路滤波器噪声特性分析与仿真

为估计环路滤波器对锁相频率合成器输出相位噪声的贡献,建立了一种常用的有源差分环路滤波器噪声模型,并推导出滤波器中各噪声源贡献的噪声的理论公式。针对一实际滤波器贡献的相位噪声进行理论计算,考虑了滤波器中运放的非理想特性后,对滤波器中各个噪声源贡献的相位噪声进行了仿真。通过理论结果和仿真结果对比,得出理论公式对实际环路滤波器噪声进行了很好的估计。最后给出环路滤波器设计时在噪声性能方面的考虑。

电荷泵锁相环2阶无源环路滤波器的设计

根据电荷泵锁相环系统的传递函数,详细推导了2阶无源环路滤波器的设计参数,准确定义了自然频率、阻尼因子等相关设计参数,给出了相位裕度与阻尼因子的关系表。运用Matlab和Spectre进行联合仿真,结果验证了设计公式的准确性。

数字通信系统定时恢复环路滤波器研究

为了提高数字通信系统中定时恢复环路的跟踪性能,对其中的环路滤波器进行了研究。使用两种不同的环路滤波器分别进行定时捕获和跟踪。设计了一种自复位滤波器,并将其和与滤波器组合起来构成了一个新的环路滤波器。利用帧同步脉冲在这两种滤波器之间进行切换,从而兼顾了定时恢复环路的捕获和跟踪性能。仿真结果表明,在最差的初始条件下,新的环路滤波器在64个码元之内实现了定时捕获,且跟踪性能优良。该滤波器结构简单,适于在高速数字接收机上实现。

AVS高清视频环路滤波结构与电路实现

提出一种适用于AVS高清视频的环路滤波结构.该结构采用双端口存储器,在接收重建数据的同时,计算环路滤波结果,降低了输入输出延迟;通过改进滤波时序,达到较高的滤波效率;采用流水线计算滤波结果,提高了频率.对该模块进行了仿真和综合,在0.18μm工艺下,频率为200MHz,面积为18×103等效逻辑门,支持1920×1080,每秒60帧的视频解码.

动态环境下导航信号跟踪环路滤波器设计

研究了动态环境下导航信号跟踪环路中环路滤波器的设计,首先根据导航接收机的动态确定了二阶的码跟踪环和频率跟踪环以及三阶的载波相位跟踪环,然后以软件的方式设计了对应的数字环路滤波器,最后给出了环路滤波器参数的确定方法。

视频编码系统中的环路滤波方法研究

块效应是基于块的编码系统中频繁出现的问题,特别是在码率较低的状况下尤为明显,这种块效应的存在严重影响了图像的主观质量。和MPEG系列标准不同的是,H.264并没有采用后处理滤波器,而是在运动矢量补偿环中添加了环路滤波器。但由于环路滤波器是基于宏块和条带的,且环路滤波的核心技术在于块效应值的大小的判定和滤波器的选择,因此其编码图像的主观质量不能完全令人满意。为了获得更好的主观效果,提出了一种基于H.264的新型环路滤波方法,该方法不仅使滤波算子被进一步细化,而且使块效应值的判定准则也融入了更多的影响因子。实验结果表明,无论是在主观上还是在客观上,滤波效果都较以前的方案有较大改善。

三阶锁相环环路滤波器参数设计

锁相环在通信、遥测、导航等领域有着广泛的应用,三阶锁相环由于其频率斜率跟踪能力,越来越受到重视,特别是深空探测的极窄带应用。利用系统稳定性分析方法和高阶系统分析理论,分别对两种模型的二阶环路滤波器,即理想二阶滤波器和三参数滤波器模型,推导了参数设计公式,给出三阶锁相环设计参数的模拟及数字环路公式,并与JPL数字锁相环(DPLL)的设计参数经验公式进行比较。仿真结果表明,3种设计方法近似相同,而所推导的参数设计方法优点在于可以灵活配置系统的零、极点的位置以及阻尼系数等多种参数,为各种变带宽和自适应算法提供理论和应用基础。

AVS环路滤波器的VLSI设计与实现

设计并实现了一种适用于AVS高清解码器的环路滤波器。该结构利用将水平边和竖直边相邻块数据分开存储的方法,以及流水线的滤波操作,加快了环路滤波器的处理速度,提高了工作频率。利用片内SRAM部分数据自更新的方法,减少了数据的传输。该VLSI实现采用0.18μm CMOS工艺综合的最高工作频率为167 MHz,电路规模约36 k等效逻辑门(含片内SRAM)。仿真结果显示,设计的环路滤波器能够对AVS高清视频(1 280×720 60帧/s)进行实时的环路滤波。该环路滤波器可用于AVS高清实时解码器芯片中。

锁相环中环路滤波器的设计与ADS仿真

本文首先分析了锁相环的基本组成原理,重点分析了环路滤波器技术。通过对锁相环的整体分析,得出其理想的线性模型;其次,以二阶无源低通滤波器为例,在综合考虑锁相环的带宽、相位裕度等参数的基础上,给出了对环路中关键模块—环路滤波器的设计方法;然后,利用ADS软件来实现优化仿真,并分析其结果。

有源环路滤波器的设计分析

在PLL频率合成器中,环路滤波器的设计对PLL的输出性能有着非常重要的影响。然而在某些场合VCO要求的调谐电压比PLL的充电泵输出电压高得多,这种情况下就必须选用有源环路滤波器。有源环路滤波器基本上可以分为差分结构和单端结构2种,可根据实际应用的PLL充电泵输出来进行选择。在进行有源环路滤波器的设计过程中,选择合理的环路滤波器拓扑结构以及低噪声放大器将最小化对PLL相位噪声的影响。

面向3D-HEVC的感知自适应环路滤波

提出一种基于感知的快速自适应环路滤波算法,利用最小可察觉失真模型和Canny算子将最大编码单元进行分类,对不同分类区域进行自适应环路滤波(adaptive loop filter,ALF)的性能评估和分析,在此基础上跳过所有非敏感平滑区域和敏感平滑区域耗时的ALF处理.实验结果表明,该算法能在视频主观质量和客观质量基本不变的前提下大大降低ALF编码复杂度,有效改善ALF性能.与现有高效ALF算法相比,该算法可在编码复杂度相当的情况下获得更好的主观视频质量.

锁相环环路滤波器的模拟设计

介绍了 ADI Sim PLL Ver2模拟软件的性能及特点 ,并阐明了利用该软件设计不同频率下环路滤波器 (低通滤波器 )的方法 ,环路滤波器是频率合成器的关键部分 ,直接影响无线通讯的载波质量、接收性能、发射和接收信噪比、接收灵敏度、通讯距离等 ,严重的会影响到频率的合成 ,导致系统瘫痪。该模拟软件具有功能强大、快捷、方便的特点 ,能对不同的频率进行准确、可靠的模拟 ,设计出合理、稳定的环路滤波电路 ,保证整个系统的需要 ,可广泛地应用于 GSM、CDMA、WLAN。

AVS环路滤波器的FPGA优化及实现

针对AVS环路滤波的算法原理,用VHDL语言完成了在FPGA硬件平台上的设计和仿真实现。环路滤波器对滤波数据的存储结构进行了合理的安排,用连续地址和跳变地址相结合的方式读取数据,并实现了读取数据的同时并行进行计算操作,减少了环路滤波所占用的时钟周期,提高了计算效率。该设计基于Xilinx公司的Virtex-4平台实现,最高时钟频率可达到140 MHz,满足AVS实时编码要求。

双通道环路滤波器的分析与设计

在微波宽带锁相系统中,双通道环路滤波器是必不可少的部件,它对锁相系统的捕捉等性能,尤其是对获得低相位噪声特性起着极其重要的作用。本文介绍这种环路滤波器的工作原理、分析模型、主要特点、电路设计实例,以及所获得的主要实验结果。

基于电荷泵锁相环的有源环路滤波器的设计

环路滤波器是锁相环中的一个关键模块,对宽带高压VCO进行调谐时,常采用有源滤波器。在论述了电荷泵锁相环基本原理的基础上,对有源环路滤波器的结构以及滤波器对锁相环性能的影响进行了分析,推导出有源环路滤波器参数的设计方法。根据课题设计了三阶有源环路滤波器,用ADS工具对锁相环系统性能进行仿真,仿真结果与理论相吻合。实验结果表明,所设计的滤波器满足了课题的要求,验证了本方法的正确性。