基于改进层叠式可编程低通滤波器的磁链观测方法

磁链观测是异步电动机控制中十分重要的环节,其性能直接影响控制系统性能的优劣。为了改善层叠式可编程低通滤波器(Programmable Cascaded Low-Pass Filter,PCLPF)的动态性能,提出一种新的校正补偿方法,即改进层叠式可编程低通滤波器,它通过先补偿后低通的方法大大改善了PCLPF的动态性能,尤其是低速时的动态性能。文章首先从理论上分析了改进层叠式可编程低通滤波器(MPCLPF)动态性能改善的原因,然后对基于该方法的异步电动机直接转矩控制系统进行仿真和实验研究,仿真结果和实验结果验证了理论分析的正确性以及补偿新方法的有效性。另外,针对MPCLPF起动性能差的问题,提出了一种新的起动方法,并通过仿真和实验对其有效性进行了验证。

基于混合二极管的Sallen-Key低通滤波电路振荡行为研究

设计一种基于混合二极管的Sallen-Key低通滤波振荡电路,将PN结型二极管与电感、电容串并联组合所构成的混合二极管接入低通滤波电路的输入端,构建一种具有复杂动力学行为的混沌振荡电路.引入不对称系数来模拟实际电路中二极管元件之间电学特性的偏差,通过特定参数的相轨迹图、分岔图和Lyapunov指数谱对振荡电路的对称、不对称系数下两种振荡状态进行数值分析.实验产生振荡电路中独特的吸引子共存现象,揭示了受电路参数调节的对称、不对称共存分岔、反单调特性等丰富的动力学行为演化过程.最后,基于FPGA技术完成振荡电路的数字电路实验,验证了数值仿真的正确性和物理可实现性.

基于低通滤波器的柔性关节空间机器人时延估计跟踪控制

为解决位姿不受控情况下柔性关节空间机器人系统预抓取阶段的关节跟踪控制和振动问题,采用拉格朗日方程并结合动量守恒原理进而建立漂浮基三杆柔性关节空间机器人系统动力学方程。为提高柔性关节的等效刚度,引入关节柔性补偿的方法;即根据奇异摄动理论,将柔性关节空间机器人系统分解为慢变系统和快变系统。在此基础上,针对慢变系统设计以时延估计为主框架的滑模控制方法,同时与低通滤波器相结合消除滑模控制带来的系统抖振问题;针对快变系统设计线性速度差值反馈控制系统,抑制柔性关节给系统带来的柔性振动问题。通过仿真验证空间机械臂能够在有限时间内快速、稳定地跟踪上期望轨迹,证实该控制方案具有较好的鲁棒性和可靠性。

信息熵-低通滤波联合掩模云层干扰去除方法

为了降低海洋光学遥感图像中云区对海面表面纹理分析的影响,本文开展了信息熵-低通滤波融合掩模的云层干扰去除研究。首先,分析了现有遥感图像去云算法的基本原理及其局限性。在此基础上,提出一种基于信息熵-低通滤波联合掩模的云层干扰去除方法。其中包括对遥感图像的改进矩匹配的去条带预处理、局部信息熵滤波,以及联合低频滤波作为遥感图像中各像元的校正参数。该算法具有复杂度低、处理速度快的特点。实验结果表明:与现有算法相比,本文提出的算法可在低计算复杂度的前提下,大幅增强各区域的纹理细节信息,其平均信息熵可达到7.8以上,对比度可达到60以上,平均梯度可达到200以上;图像细节方面,本文算法能够在不引入伪边缘、非均匀性的前提下,充分展现受云区影响的海表纹理细节,进一步满足高保真度的遥感应用需求。

基于DGS的切比雪夫低通滤波器设计

为了抑制微波传输系统中的高次谐波以及杂散信号,采用DGS(缺陷地结构)来设计低通滤波器。通过在经典的五阶切比雪夫低通滤波器的接地面上蚀刻多个哑铃型DGS结构,获得了较好的通带和阻带性能。仿真及测试结果显示,采用DGS结构设计的低通滤波器,其通带截止频率为1.4 GHz,0~1.4 GHz通带内回波损耗值优于-20 dB且插入损耗值小于0.5 dB,阻带范围为2~10 GHz。经实物加工测试分析表明,实测结果与仿真结果吻合较好。设计的DGS结构低通滤波器在无线通信系统中具有一定的应用前景。

基于LTCC的3D异质集成低通滤波器

在射频应用中,低温共烧陶瓷(LTCC)技术是关键技术路线之一,然而使用单一介质的LTCC技术的性能很局限。为此,文中对基于LTCC的3D异质集成技术进行研究,通过调节流延配方、烧结速度、烧结温度、保温时间等工艺参数,设计异质匹配共烧的烧结行为控制、界面相容性和组织性能调控方案,开发出稳定可靠的LTCC集成工艺,给出基于LTCC异质集成的器件仿真设计、3D集成制备方法,并制作了一款共烧界面结合完好、性能优越的LTCC异质集成低通滤波器进行验证。验证结果表明,该异质集成技术的瓷粉性能指标和可加工特性满足使用要求,预期能够得到广泛应用。

基于DGS的紧凑型低通滤波器

文中提出一种基于缺陷地结构的新型低通滤波器。其由位于微带结构顶部的加宽微带线、位于接地层中的经典哑铃型缺陷地结构(DGS)和蛇形缝隙缺陷地结构(DGS)组成,结构设计紧凑,容易调整。文中选用0.01 dB等波纹的切比雪夫型低通滤波器,分别采用哑铃型DGS、蛇形缝隙DGS替换LPF原型电路中的电感,加宽微带线替换并联电容,同时将加宽微带线产生的寄生电感考虑进去。哑铃型DGS产生的高频衰减点加宽阻带,蛇形缝隙DGS提供的低频衰减点使得通带到阻带陡峭过渡。实验结果表明,所设计的截止频率为2.54 GHz的低通滤波器具有明显的截止频率响应,通带内插损均在0.9dB以下,阻带抑制均在21dB以下。经实物加工测试验证,所设计的低通滤波器实际结果与仿真结果基本一致,具有可行性。

基于自适应低通滤波的越野滑雪撑杖计数算法

针对目前越野滑雪运动教练员对于撑杖数据量化的需求,设计了一种越野滑雪撑杖计数算法。通过快速傅里叶变换(FFT)分析窗口内撑杖数据的特征频率,再设置数据的特征频率为低通滤波的截止频率,对信号进行滤波处理。将窗口内信号邻近峰谷差值的均值作为阈值,用以区分撑杖动作的波形和杂峰,并对撑杖动作进行计数。设定有效撑杖动作波形的波峰时间间隔范围为0.8~2.5 s,从而剔除因伪信号而产生的误差计数。为了验证算法的准确度,分别采集分析了3位越野滑雪运动员的撑杖数据,结果表明:本文所提出计数算法的准确度达到98.5%,能够满足竞训团队日常的训练需求。

基于低通滤波下A计权的噪声监测系统的实现

随着国内经济发展、城市用电量增加,城区变电站数目逐步递增,变电站发出的噪声将给附近居民带来许多不利影响。针对一般的噪声问题,常用A计权进行评判。经研究,通过采用巴特沃斯IIR数字滤波器下的低通滤波处理算法,可大大提高A计权下声压级计算的精确度。将上述算法部署在噪声在线监测装置内部,通过该装置采集变电站附近的音频数据。测试结果表明,采集装置可有效滤除音频噪声干扰,对实时获取的音频数据进行A计权下的声压级计算,计算结果准确率可达95%。

宽阻带的人工表面等离子激元微带低通滤波器

针对传统的人工表面等离子激元(SSPPs)微波滤波器的带外抑制水平较弱的问题,设计并制作了一款采用新颖蝶形结构的小型化SSPPs宽阻带微带低通滤波器。首先,通过将传统的微带滤波器中的扇形结构与SSPPs理论相结合,设计了蝴蝶形结构的SSPPs结构单元,实现了较宽的阻带。为了提升滤波器的带外抑制水平,引入了对向箭头形谐振贴片,抑制了所提出滤波器在阻带内25 GHz处的寄生通带。通过仿真模拟单元结构的色散特性,实现了对SSPPs单元的优化设计。设计了一个完整的SSPPs滤波器结构并仿真分析了关键参数对整个滤波器性能的影响。使用F4B板材制作了金属-介质-金属(MIM)结构的该滤波器并对其性能进行了测量。结果显示,该滤波器的3-dB截止频率为10.08 GHz,阻带的最高频率可达33 GHz;通带内回波损耗均高于15 dB,插入损耗最高为2.6 dB;阻带最小衰减在11~35 GHz的范围内最低为22.98 dB,而回波损耗在10~30 GHz范围内基本优于3 dB,且在10~34 GHz范围内最高为4 dB。本设计的测试结果满足设计指标,带外抑制效果理想,可与混频器、信号发生器等器件集成以发挥更好的电路性能。

椭圆函数低通滤波器在机载天线中的应用

以椭圆函数低通滤波器为原型,建立不同形式的宽带低通滤波器,通过HFSS软件对滤波器进行仿真分析。采用不同切向形式工艺降低装配误差对高次模的影响,并通过实际测试数据验证仿真结果的一致性。最终将两种不同形式的滤波器应用于机载天线系统进行业务测试,通过性能及数据对比,选择了一种更适合机载天线系统的宽带低通滤波器,收发隔离度达90 dB以上,为验证滤波器在机载天线中的应用提供了一些思路。

平板光波导高通滤波特性的模场分析

结合几何光学和波动光学两种方法分析了平板光波导中的导模分布和传输特性.采用二维时域有限差分法,用不同波长光波激励同一波导,精确计算了波导中的模场分布.结果表明,光场在波导中传输时,即使是基模,尽管满足全反射条件,光波能量也会不断外泄,从而导致能量逐渐减少,且波长愈长,能量泄漏愈快,体现了平板光波导的高通滤波特性.

关于音频带通滤波电路的最坏情况分析

音频带通滤波电路是机载通信系统音频采集前端重要组成部分,对通信系统语音信号可靠传输发挥重要作用。本文通过Pspice软件对音频带通滤波电路进行了最坏情况分析,考虑了元器件容差参数组合中导致性能最差的情况,分析了不同元器件容差参数下音频带通滤波电路输出特性,找到符合设计要求的元器件容差参数,提升了音频带通滤波电路实际应用的可靠性。

带通滤波器法电压积分型定子磁链观测器

针对定子磁链观测的低通滤波器法电压积分模型受电压电流零漂,积分初值和定子电阻误差的影响,使得观测结果存在直流偏置的问题,提出了能消除直流偏置的带通滤波器法电压积分模型。针对电压积分型定子磁链观测器基本模型进行了误差分析,建立了带通滤波器法定子磁链观测器模型,分析了带通滤波器法定子磁链观测器能够消除直流偏置的原理,并给出了幅值和相位的误差补偿方法。对带通滤波器法定子磁链观测器进行仿真和实验表明:带通滤波器法定子磁链观测器解决了低通滤波器法中的直流偏置问题,消除了观测结果的直流偏置,对观测结果进行幅值和相位误差补偿后,观测的定子磁链与参考磁链波形一致。

基于改进型微带结构的MEMS低通滤波器设计与研究

滤波器作为通信系统中必不可少的微波无源器件,研制小型化和高性能的滤波器已经成为主要趋势。针对设备小型化趋势下对滤波器尺寸的芯片化需求及滤波器小型化、高抑制度、宽带的难点方向,介绍了K波段不同结构的MEMS(Micro-Electro-Mechanical System)低通滤波器的设计。微带线采用了改进型弯折阶跃阻抗谐振器结构和改进型紧凑微带单元谐振器(CMRC)结构,输入输出采用易于探针测试台并且方便与外部电路集成的CPWG结构。基于MEMS技术并结合本文不同滤波器结构,设计了MEMS低通滤波器工艺步骤。

基于0.15μm GaAs工艺的高阻带抑制低通滤波器设计

射频低通滤波器是射频电路的重要组件之一,它基于电感和电容的特性,具有阻止高频信号而通过低频信号的作用。基于GaAs集成无源器件技术,使用ADS仿真软件,在滤波器设计中的特定位置使用不同品质因数(Q值)的电感,最终设计实现了一款性能优良的高阻带抑制低通滤波器。测试结果表明,在通带DC~17 GHz内,滤波器插入损耗≤2.28 dB,回波损耗≥14.5 dB,其带外抑制在22 GHz处达到23 dB,在26~50 GHz处≥43 dB,芯片尺寸为1.4 mm×0.55 mm×0.1 mm,该滤波器性能优异。

低通滤波器对气象目标回波起伏特性改善分析

气象雷达在探测气象信息领域被广泛地应用。主要讨论了气象雷达对降雨强度的精确测量问题,分析了雨回波信号幅度的起伏特性对其产生的实际影响,通过进一步运算得到降雨强度的平均回波功率。进而通过采用距离和方位低通滤波器来降低雨回波信号幅度的起伏特性,验证了滤波器输出信号方差越小,回波信号的涨落特性改善得越好的特点,取得了较好的效果。最后,通过调整低通滤波器系数对同一组数据给出了实测的仿真结果。

基于高低通滤波特征的文本图像快速二值化方法——谈数字图像处理技术在数字图书馆中的应用

二值化技术是数字图书馆系统中常用的数字图像处理技术,其算法的优劣决定着数字馆藏的阅 读质量。本文给出了一种利用图像灰度统计特征值为阈值的全局二值化方法。该算法可针对不同文本图像的 灰度直方图,利用高低通滤波的特征对图像进行阈值分割。算法具有较低的时间和空间复杂度。

FIR低通和带通滤波器的关系分析与仿真

为了避开直接设计带通滤波器的繁琐设计步骤要求,利用低通滤波器与带通滤波器的关系,间接设计带通滤波器是创新之处,即通过设计简单的低通滤波器从而达到设计带通滤波器的要求。介绍了窗函数法FIR数字低通、带通滤波器的设计,给出了低通滤波器与带通滤波器的频率响应函数,并分析了它们之间的关系,得出了相关结论,结合实例,利用Matlab证实了该结论的正确性,为带通滤波器的设计提供了一种新方法。

MO-OTA-C的电流模式低通及带通滤波器

提出了四个由多端输出的运算跨导放大器 (MOOTA)及电容 (C)构成的具有单端输入双端输出的电流模式滤波器电路及MOOTA的CMOS实现电路 .这些滤波器电路仅由 2 3个MOOTA、2 3个接地电容 (C)组成 ,能同时实现二阶电流模式低通及带通滤波器 ,各个电路均由MOOTA及接地电容构成 ,而MOOTA由CMOS器件构成 ,所以文中电路便于集成且与VLSI工艺兼容 .