基于积分滤波器的位移信息获取

利用积分滤波器对加速度信号进行二次积分,从而获得物体的运动位移信息;为提高系统的稳定性和抗噪性,在积分前分别采用减平均值法和小波变换对加速度信号进行去直流量及去噪处理;通过仿真信号验证算法的正确性,降低了实验成本;最后利用采用XW-IMU5250惯性测量单元实测一个物体的运动,得到了物体精确的运动轨迹。

级联梳状积分滤波器的原理及FPGA实现

在软件无线电的下变频模块中,级联梳状积分滤波器有着重要的应用,其主要作用是信号的抽取与低通滤波。文中总结了级联梳状积分抽取滤波器的理论要点,并介绍了采用FPGA的滤波器设计方法,给出了仿真结果,并加以分析,从而证实了设计的可靠性和可行性。

稀疏网格平方根求积分非线性滤波器

针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种新的基于稀疏网格法的平方根求积分滤波器(SSRQF),该滤波器通过稀疏网格取点来近似计算多维积分并进行平方根滤波.与常规QF的积分点数随着维数呈指数增长相比,该方法的积分点数随着维数呈多项式增长,减少了计算量;理论分析表明,无味卡尔曼滤波器(UKF)只是稀疏网格求积分滤波器(SQF)的一个特例,因此SSRQF在精度和取点上比UKF更为灵活.仿真实验表明,SSRQF的滤波精度均高于UKF和扩展卡尔曼滤波器(EKF),是一种效率较高的高精度非线性滤波算法.

改进的并行积分算法低通滤波器的FPGA设计

对积分算法低通滤波器进行了理论分析,通过加Hamming窗对其进行了改进,使其频谱泄漏有了很大改善.分析了并行结构滤波器的实现方法以及可行性,在FPGA器件上对该算法实现并行设计,给出了硬件具体实现模块.从实验结果可以看出,这种改进滤波器实现结构的算法可以灵活地处理综合的面积和速度的约束关系,使最后的设计达到最优.

平方根求积分卡尔曼滤波器

针对具有加性噪声的非线性高斯动态系统的状态估计问题,本文提出一种近似递归的高斯滤波器:平方根求积分卡尔曼滤波器(SRQKF).该滤波器是在求积分卡尔曼滤波器(QKF)基础上的平方根实现形式,使用统计线性回归的方法,通过一套参数化高斯密度的高斯-厄米特积分点来线性化非线性函数的;滤波器采用平方根的实现方法,不仅增强了数值的鲁棒性,确保了状态协方差矩阵的半正定性,而且在一定程度上提高了滤波精度.仿真实验表明,SRQKF的滤波精度比QKF提高约12%,且均高于无味滤波器(UF)和扩展卡尔曼滤波器(EKF),但这二者的计算复杂度均比UF和EKF大.对滤波精度要求比较高的非线性场合,新滤波器是一种很有效的非线性滤波算法.

基于外推和级联积分梳状滤波器的多普勒插值方法

INS/GPS深组合导航系统的本地码和载波数控振荡器(NCO)控制量的计算需要利用滤波修正后的惯导位置信息或速度信息,其中的多普勒频移计算需要同时利用位置和速度信息。基带I、Q信息的更新率通常为1 kHz,利用惯导信息解算出的多普勒频移为100 Hz,利用级联积分梳状(CIC)滤波器进行插值有效解决了二者更新率的匹配问题。此外,导航滤波器的更新频率通常为1 Hz,惯导解算频率为100 Hz,对于低精度惯导系统,在滤波修正周期之间误差累积较快,利用外推方法有效控制了惯导解算误差。通过半实物仿真分析,基于外推和CIC滤波器的在线插值结果与基于B-样条插值结果对比,误差标准差约为1 Hz,误差的频谱被限定在0.02 Hz以内,结果表明了该方法的有效性。

宽带通信芯片中级联积分梳状插值滤波器的优化设计

级联积分梳状(CIC)滤波器由于其结构简单、高效等优点,经常作为宽带通信芯片中的抽取器或插值器。随着通信系统以及超大规模集成电路的发展,芯片集成密度越来越高,需要对芯片中关键模块积分梳状滤波器进行面积的优化。为此,设计一种应用于无线宽带射频芯片的CIC插值滤波器。通过位宽优化方法减少滤波器内部节点位宽,并在增益校正部分采用输出截位后的正则有符号数字量编码乘法代替全位宽二进制补码乘法。实验结果表明,与优化前的CIC插值滤波器相比,该滤波器的电路面积可优化58%左右。

积分梳状滤波器在FPGA中的实现

本文介绍了积分梳状滤波器(CIC)的原理和基本特点,讨论了积分梳状滤波器抽取因子的确定方法及其在PFGA中的实现。

基于双极型模式的新型定频积分有源滤波器

在简单介绍定频积分有源滤波器原理的基础上,针对经典双极型工作模式,分析讨论了定频积分控制有源滤波器的稳定性问题,推导出该系统运行的稳定条件。提出一种新的控制策略,消除了电感电流纹波信号对系统的影响,在很大程度上提高了定频积分控制的稳定性,有效改善了有源滤波器对谐波补偿的效果。实验结果证实了新方案的有效性。

基于FPGA的级联积分梳状滤波器设计与实现

针对软件无线电中的多速率信号处理,介绍了级联积分梳状滤波器的基本组成及设计原理,给出了基于FPGA的具体设计方案及实现方法。仿真结果表明,该设计简单合理,使用灵活方便,具有良好的性价比,可应用于各种多速率信号处理系统。

FRM滤波器中应用积分梳状滤波器的研究

传统的频率响应屏蔽(Frequency Response Masking,FRM)滤波器由多个含有乘法器的滤波器构成,计算复杂度较高。提出了一种改进窄带低通FRM数字滤波器设计复杂度的方法,使用积分梳状滤波器作为屏蔽滤波器,以达到设计窄过渡带的滤波器的要求。仿真结果表明,在降低窄带低通FRM滤波器计算复杂度方面效果明显,有效地减少了乘法器的使用,降低了目标滤波器设计的阶数。该方法可以应用于窄过渡FRM数字滤波器的设计中。

积分清零与积分梳状滤波器在抽取滤波中的应用研究

抽取滤波器的设计是全数字软件接收机中的关键技术,选择合适的抽取滤波器可以使得效率和资源达到最佳的平衡。积分清零和积分梳状滤波器是两种实现简单、滤波性能较好的数字抽取滤波器。这两种滤波器在中频数字接收机中都有重要的应用。从原理上分析和研究了这两种滤波器频域响应,总结了积分梳状滤波器的设计方法。提出了两种滤波器结合应用的方法,并建立模型验证在性能方面的提高。在实际应用中,说明了两者在本质上相同但在结构上的差异,因此在应用中加以区分。通过两种滤波器在相干解调电路和同步电路中的仿真,进一步说明两种滤波器的设计和实现准则。

可编程多级级联积分梳状内插滤波器的设计

从原理上分析了级联积分梳状滤波器(CIC滤波器)的特点,及主要参数对滤波器性能的影响。设计了多级级联CIC内插滤波器,利用"剪除"理论对每一级的输出位宽进行有效截取,在满足设计精度的前提下,不浪费硬件资源。采用多相滤波结构,将滤波器的工作时钟降低到单项滤波结构的1/4,降低运算模块设计难度,最高可实现1 GHz的工作频率。为满足不同的应用环境要求,设计了可编程控制模块,可实现2~63倍的不同插值。应用于某数字上变频电路中,基于0.18μm CMOS工艺流片,测试结果验证了所设计的滤波器功能可满足实际应用需求。

浅议频率合成器中环路滤波器的设计

介绍锁相环中环路滤波器的性能及分类,给出设计中环路滤波器各个参数的计算方法。

浅议频率合成器中环路滤波器的设计

介绍了PLL中环路滤波器的性质及其分类，重点介绍了在设计中环路滤波器各参数的计算方法。

数字接收机中CIC滤波器的设计

CIC(cascaded integrator comb)滤波器的结构简单,需要的存储量小,是被证明在高速抽取和插值系统中非常有效的单元。它主要用于采样速率的抽取,同时具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅仅利用加法器、减法器和寄存器,因此占用资源少、实现简单且速度高。介绍了CIC滤波器的基本组成原理,并在此基础上,提出了滤波器的各项参数的选择和设计CIC滤波器的基本方法,用Verilog HDL语言在FPGA和MATLAB上分别进行了仿真,并且验证了设计的可靠性和可行性。

观测域求积分卡尔曼滤波的机载无源定位算法

针对机载无源定位系统中存在滤波稳定性差、收敛速度慢、定位精度差等问题,提出一种观测域平方根求积分卡尔曼滤波算法.新算法兼顾了观测域滤波和平方根求积分卡尔曼滤波的优点,将状态矢量中的各个分量自动解耦,分离了可观测项和不可观测项;通过采用Gaussian-Hermit积分规则提高了非线性变换后随机变量参数的估计精度,有效地降低了状态域与观测域之间转换时存在的高阶误差;使用误差协方差阵的平方根代替协方差阵参与递推滤波,在保证数值稳定性的同时提高了算法的运行效率.计算机仿真表明:新算法提高了滤波稳定性、收敛速度和定位精度.

基于FPGA的CIC滤波器实现

CIC滤波器已经被证明是在高速抽取和插值系统中非常有效的单元。针对软件无线电中的多速率信号处理,结合二进制补码表示法,介绍了积分梳状滤波器的基本组成原理,以及决定滤波器性能的参数选择。最后给出了基于FPGA的具体实现方法及仿真结果。

基于FPGA的CIC滤波器的设计

级联积分梳状(CIC)滤波器是一种被广泛应用于软件无线电中实现抽取或者插值的高效滤波器。它主要用于降低或提高采样率,同时也具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅利用加法器、减法器和寄存器(无需乘法运算),占用资源少,实现简单且速度高。针对软件无线电中的多速率信号处理技术,以降低采样率为例,首先简要总结了CIC滤波器的理论要点,重点介绍了基于FPGA的CIC滤波器具体设计方案和实现方法;然后运用VHDL语言在FPGA上进行了仿真、综合,仿真结果验证了设计的有效性和可行性。最后将其成功地运用于DDC芯片的开发中。

基于多相结构和部分锐化的CIC抽取滤波器

该文将传统的CIC(Cascaded Integrator Comb)滤波器传递函数分解为递归和非递归部分,可独立调整两者的级联因子;对递归部分进行尖锐化处理改善滤波器的通带衰落,利用电路的等价交换性将抽取因子提前使其工作在低采样率;对非递归部分进行多相分解,实现高速滤波。计算机仿真表明:与传统的CIC、锐化CIC滤波器相比,改进的CIC具有好的通阻带特性;并从通带衰落和混叠抑制的角度,分析了递归和非递归部分的级联因子的取值对整个改进的CIC滤波器特性的影响。