基于FPGA的FIR滤波器在超声导波接收系统中信号降噪的应用

在超声导波接收系统中,为了抑制采集信号中的噪声,在超声导波接收系统信号采集端,设计基于FPGA的FIR数字滤波器对信号进行滤波处理.介绍FIR滤波器的数学原理,讨论了在FPGA中实现并行结构FIR滤波器的方法.利用MATLAB设计FIR滤波器,并在FPGA中利用Verilog编程实现该滤波器.在Model Sim中进行仿真,能够达到滤波要求.结果表明:在开发的系统中对设计的FIR滤波器进行实际超声导波信号测试,能够实现良好的滤波.

基于FPGA的数字带通滤波器设计与仿真

为快速准确地提取超声导波信号中的目标信息,采用流水线加法树阵列结构设计低阶滤波器,采用直接型低阶叠加实现20阶高精度带通滤波器。运用流水线技术与FPGA片上资源相结合实现对该结构数字算法优化,并将其应用在镍铬合金超声导波测温系统中。结果表明:所设计的滤波器对512点的混频超声导波信号滤波耗时约1047个时钟。该滤波器总体设计简单,可以达到实时滤波的功能。

用DSP实现FIR数字滤波器

针对TI公司TMS320C54x系列DSP芯片TMS320VC5416构成的数字信号处理硬件电路,设计了FIR数字滤波器程序,全部程序采用汇编语言编写,具有占用存储空间少,运行速度快的优点,能够更好地适应需要实时滤波的场合。

FIR线性数字滤波器在数字电视中的应用

FIR滤波器具有严格的线性相位和任意的幅度特性 ,能满足数字电视对信号的实时处理和高保真度的要求 ,目前已有计算机程序可资利用 ,使得FIR滤波器的设计大大简化 ,因而使线性相位FIR滤波器在数字电视的亮、色信号分离电路中得到了广泛的应用。

有限冲击响应(FIR)滤波器原理及设计

介绍了有限冲击响应(FIR)滤波器的原理、设计思路,讨论了提高FIR滤波器性能的主要途径。

一种基于短波校时信号的FIR滤波器Matlab仿真设计

利用无线电发播信号授时已有80多年的历史,它覆盖范围广、接收和发送设备相对简单、价格相对低廉,本文针对短波校时信号进行FIR滤波仿真设计,提取秒脉冲和分脉冲,可适用于时频授时系统,增加无线授时手段。

一种多个异步采样的暂态同源录波文件分析方法

提出了一种多个异步采样的暂态同源录波文件分析方法,运用电流突变量、牛顿二阶插值、多级FIR滤波和最小二乘曲线拟合等信号处理方法,实现对多个异步采样的同源波形进行波形对齐和比对分析,为继电保护装置采样回路的实时监测、电力系统隐患预判、智能变电站运维检修效率提高提供了基础分析数据,保证了电网的安全稳定运行。

MATLAB在数字滤波器设计中的应用

MATLAB软件在多个研究领域都有着广泛的应用。其中,它的频谱分析和滤波器的分析设计功能很强,从而使数字信号处理变得十分简单、直观。本文分析了数字滤波器的设计方法,列举了几种基于MATLAB软件的信号处理工具在数字滤波器设计中的应用。

超声波换能器在次声波合成过程中失真补偿算法的研究

本文介绍了一种次声波的合成原理,并对次声波的发射装置进行了研究,主要分析了超声波换能器输出波形对次声波频率精度的影响。采用基于换能器解卷积的方法对回波信号进行处理,应用FIR数字滤波器及LMS自适应算法,来构造解卷积滤波器。经MATLAB6.5计算机仿真实验结果证明,采用该方法对换能器进行解卷积后,得到的回波信号的带宽明显变宽,提高了次声波信号合成精度,进而改善了次声波的频谱精度。

COM技术及其在测试软件设计中的应用

在用实例介绍COM技术的基础上 ,提出了测试软件设计的COM组件方案。表明了它具有灵活、高效、代码共享。

基于钻柱声波信道的随钻数据V-OFDM传输方法研究

随钻数据声波传输系统利用声波沿钻柱信道传播,实现井下和地面信息准确高效的实时通信。钻柱信道由钻杆和接箍周期性构成,通过理论分析和建模仿真,得到通阻带交替存在的梳状频谱特性,并采用FIR滤波器逼近,建立信道仿真平台。矢量正交频分复用技术(V-OFDM)可以将多径衰落信道分解为多个矢量子信道,通过加入适量的循环前缀,在消除符号间干扰(ISI)的同时,利用分集增益,可以减小由于信道频谱零点造成的误码,增加系统的鲁棒性。仿真和实测结果表明,该方法在满足低误码率的同时,能降低数据冗余,提高传输效率。

基于时频分析的微震P波和S波到时联合拾取方法

微震信号到时的精确拾取是震源定位的重要前提,准确获取微震信号P波、S波到时具有重要理论意义。基于时频分析原理与到时拾取原理,提出了基于时频分析的下山比较法。该方法的时频分析原理通过语谱图、功率密度谱图、连续两次FIR带通滤波获取了背景噪声的位置和规律、P波和S波初至前后微震信号的频率、振幅、能量变化以及光滑且利于迭代平均值比较的波形。该方法的到时拾取原理通过将全子波振幅的数学期望设置为阈值,并遵循P波和S波功率大小、到达先后、波形重叠三大关系迭代比较微震信号子波振幅,从而获得P波精确到时和S波峰值到时。利用模型试验比较了该方法较改进长短时窗(STA/LTA)方法的优越性,并在工程实例中获得验证。结果表明:该方法对比改进STA/LTA方法,前者可同时拾取P波精确到时与S波峰值到时而后者只能拾取P波精确到时,前者P波平均时差、标准差分别为后者的6.18‰、3.98‰,前者单次拾取所需平均计算时间、标准差分别为后者的43.99%、10.54%,前者到时拾取失败比例为0,而后者为15.63%。

被淹没地震信号的小波熵检测与自动识别方法

为探测大震前的微震,保护大型煤矿、油田和矿山等重要设施,急需地震信号的实时处理、自动识别和提取地震初至点等地震数据处理技术。采用了小波变换和信息熵理论相结合的一种具有多分辨率的复杂度参数——小波熵,该参数能够从被淹没环境中清晰地显示出勘探数据中地震波到达所带来的变化。结合实测数据进行了仿真,并对比了单一的小波变换、数字带通滤波器的监测效果,结果表明小波熵参数能够更好地自动识别微震初至点。

基于SignalLab组件库的生物医学信号处理软件开发

目的:研究快速开发生物医学信号处理软件的方法,缩短开发时间,提高工作效率。方法:在C++Builer开发环境下使用SignalLab组件库编写处理软件,对实际测量的人体心电信号进行一系列的分析和处理,包括FIR滤波、R波识别、R-R间期计算等。结果:通过调用组件库中的SLScope、SLFir、SLGenericReal组件,用少量的代码很好地实现了预先设计的软件功能,大大缩短了编程和调试时间。结论:SignalLab组件库方便易用,可以大大提高软件的开发效率,是生物医学信号处理科研和教学的有力工具。

高速铁路牵引网故障行波频谱成份分析

基于FFT频谱分析和FIR滤波技术原理对实际高速铁路牵引网馈线跳闸时的行波信号频谱进行了分析。结果显示:在(10～300)kHz频段,反射行波信号幅值较小,噪声信号幅值较大,整体波形在原点附近持续振荡;在(300～600)kHz频段,整体波形未发生明显的振荡,但在幅值较大的行波波头信号后,有较严重的拖尾峰存在。从600 kHz开始,随着频率的增加,行波信号的幅值慢慢下降,但主峰幅值信号下降的速度明显低于其后振荡过程中信号幅值的下降速度。

基于FPGA的脉搏分析系统设计

设计了一款通过对光电容积脉搏波信号（PPG）处理来实现人体心率计算的硬件系统。采集到脉搏波信号后,首先采用汉明窗倒转式结构FIR滤波器过滤采集信号的噪声,在峰值检测模块中脉搏波信号的收缩峰,并且对脉搏波求一阶导数后检测其舒张峰,之后对两次峰值检测的输出进行计数,分别用其平均值计算心率。在计算结果稳定后,两种方法计算的心率相差在5%左右。信号处理系统的设计在Quartus II上完成,在ModelSim中验证模拟结果。

频率大范围变换下的电能计量

针对在频率不断变换的情况下对信号功率进行测量的问题,提出了一种可同时测量信号瞬时频率、基波有功功率和视在功率的算法。输入信号为已经滤除了直流和高次谐波的基波分量,通过自适应有限长单位冲击响应(FIR)数字滤波器测量了基波有功功率,通过Prony算法测量了信号的瞬时频率和视在功率,利用改进的最小加权二乘法(WLS)算法提高了功率的精确度。研究结果表明,在频率大量变化的情况下,该算法对信号频率、有功功率以及视在功率的测量的精确度可满足工程应用的需要。