SINC滤波器时序优化与分布式电流的同步采样

研究了电机电流采样常用的SINC滤波器原理和分布式电机电流同步采样的技术难点。首先分析了SINC滤波器的FPGA时序电路和组合逻辑电路,设计了不同的时序优化方案,并对不同方案进行了仿真验证,得出最优的时序优化方案,显著缩短了SINC滤波器的延时;接着分析了分布式控制系统中,电机电流同步采样的优点及技术难点,提出了分布式电机电流同步采样的可行性方案;最后通过工程样机测试验证了SINC滤波器时序优化方案的准确性,验证了分布式电机电流同步采样方案的可行性。

一种设计最佳内插滤波器的方法

提出了一种基于切比雪夫最佳一致逼近的内插滤波器设计方法。与传统方法在时域逼近理想滤波器不同,文章根据滤波器的指标要求设计等波纹奈奎斯特FIR滤波器作为原型,通过原型滤波器的时域插值和卷积得到最佳内插滤波器。原型滤波器和时域插值滤波器保证了最佳内插滤波器可以精确控制其频率响应以满足各种性能要求,而与其他内插滤波器的对比仿真实验表明,最佳内插滤波器是理想滤波器的最佳一致逼近,在各种相同响应时间的滤波器中性能最优。

任意采样频率转换滤波器的设计与实现

提出了一种可以实现任意数字信号采样频率转换的数字内插滤波器设计方法。论文从转换滤波器的频域响应要求出发,设计等波纹内整数插滤波器作为原型,通过原型滤波器的时域插值和卷积得到任意采样频率转换滤波器。原型滤波器和时域插值滤波器可以精确控制采样频率转换滤波器的频率响应,是理想滤波器的最佳一致逼近,在各种相同响应时间的滤波器中性能最优。

助听器芯片中的采样率变换数字滤波器设计

分析了助听器芯片中Σ-ΔADC的降采样滤波器、上采样滤波器的原理及实现技术。优化滤波器结构和滤波器系数,降低了芯片面积。采用可编程配置的滤波器系数,实现通带平坦度与过渡带带宽、采样率之间的动态切换。采用SMIC 130nm 1P8MCMOS工艺进行了MPW流片验证。结果表明,该滤波器可支持16kHz、32kHz采样率,满足不同采样率助听器DSP的需求。级联后滤波器的通带纹波为0.001dB,阻带衰减达80dB,群延时之和最大值为3.877ms,满足助听器信号转换电路的要求。

基于准同步序列重构的非稳态电力谐波分析

针对非稳态电力信号傅里叶谐波分析中频谱泄露所导致测量误差较大的问题,提出一种基于准同步序列重构的非稳态电力谐波分析方法。首先在频域上对原始采样信号进行50 Hz的频移,经过sinc滤波器滤除谐波分量,采用移频角差法求得基波频率偏移量;依据计算的基波频率,再通过三次B样条插值重构原始采样信号;最后利用全相位FFT有较优抑制频谱泄露的性能,对重构后的准同步序列进行谐波分析,确定每一个谐波成分参数,实现谐波参数的准确测量。试验表明,该算法能有效检测非稳态信号的基波频率大小,实现非稳态下电力谐波信号的高精度检测,实验平台验证了方案的可行性。

基于DDS的通用雷达波形产生器的实现和性能

讨论了适合于雷达波形形成的DDS基本结构 ,提出了用于宽带波形产生幅度补偿的反sinc滤波器特性 ,介绍了基于DDS的通用波形产生方法并进行了性能分析 ,最后给出了实验结果。得到的波形质量说明 :DDS完全可应用于实际雷达系统。

基于Matlab的数字抽取滤波器仿真设计及性能评估

sinc滤波器是数据处理的常用模块,它可以通过抽取降低采样率。但是高阶的sinc滤波器其通带衰减较大,为了补偿其通带衰减,在其之后级联上一个补偿滤波器。阐述sinc滤波器和补偿滤波器的工作原理,并将两个滤波器级联成组合滤波器,用自行采集到的1bit数据流,在Matlab进行了仿真抽取实验,得到了仿真结果和性能评估,相比较于只使用sinc滤波器,级联之后的数字抽取滤波器在全带宽内的信噪比更高,结果证明该滤波器不仅能高效实现数据抽取,且便于硬件实现,实用性也很强。

ADS1298和ADS1252用于普通心电采集时的配置研究

TI公司推出的ADS1298和ADS1252两集成芯片是开发生物电采集系统的理想器件,本文先对两芯片用于生物电采集时的采样配置机制进行了归纳总结;在此基础上,提出了两芯片用于普通心电采集时的具体采样配置方案,并对两芯片具体配置方案的性能进行了仿真.本文还基于ADS1298和单片机C8051F320搭建了一实际普通心电采集系统,并按提出的采样配置方案进行了配置,实际测到了心电图,并实际测试了所实现系统的幅频响应,与仿真结果基本一致.相信本文的讨论对两芯片用于生物电采集时的采样配置会有参考作用.

新型DVB-C信道编码、中频调制的全数字实现

提出了如何在FPGA上实现DVB-C的信道编码和中频调制,概述了实用的编码调制的技术难点及其改进,阐述了各个关键模块的实现方法和性能指标,给出了整个模块的综合测试和仿真指标。

基于误差分析的电池组高精度测量系统的设计

动力电池成组技术是电动汽车技术的核心之一，电池组的容量、能量、功率等特性的测试，对于成组电池性能的评价显得尤为重要。提出了一种基于误差分析的电池组测量系统的设计方法，实现了宽电压（0—1000V）、电流（0—400A）范围内，电压、电流、瞬时功率、安时和瓦时的高精度测量。系统测量的电压、电流为自变量，通过DSP计算出来的瞬时功率、安时和瓦时为因变量。基于误差分析，推导出因变量的精度表达式，提出了同步高精度隔离采样方案。通过简化隔离环节，减少了采样电路的线性误差；通过差分输入、LCL滤波调理电路，提高了电压、电流采样的抗干扰能力。

基于基2-FFT的伪码快速捕获实现新算法

讨论了基于基2-FFT的伪码快速捕获方法,论述了其中常见的数据内插处理算法并提出Sinc数据内插新方法。Sinc数据内插算法采用Sinc内插滤波器来实现数据的精确内插,以满足基2-FFT的数据点数需要。仿真表明,采用Sinc数据内插方法实现的基2-FFT伪码快速捕获系统,其捕获性能优于传统的补零法和线性内插法。Sinc内插算法更适合在低信噪比下工作和对捕获时间有严格要求的系统。

基于DDS信号源的幅频特性补偿方法研究

讨论了适合于信号源波形产生的DDS(直接数字频率合成)一般构成,在DDS输出信号经D/A转换后,对其频谱特性进行分析的基础上,提出了二种幅频特性的补偿方法;通过在采样率为250MSPS,最大输出频率为100MHz的信号源中,分别对两种补偿技术的输出信号频谱进行了仿真分析,并且与未经补偿的输出信号频谱进行了对比;仿真结果表明这两种方法能够有效的补偿因D/A的零阶保持特性所造成的幅频特性不平坦,使其在不同程度接近最大输出频率范围的带宽内达到0.1dB,具有很高的工程应用价值。

多天线系统中小数倍时延补偿及其FPGA实现

研究多天线系统中2路来自同一信号源、不同时延的信号进行延时补偿的方案和FPGA实现方法。时延补偿由小数倍和整数倍的时延补偿两部分组成,主要采用对超前的数据进行延迟来实现,其中,小数倍时延采用sinc函数延迟滤波器实现,整数倍时延采用D触发器实现。在消除这些延时之后,再控制数据选择器,选择合适的数据输出,实现2路数据的延迟补偿。设计通过MATLAB与FPGA的联合仿真进行了验证。

一种逆变器并网电流采集与过流检测方法

针对并网逆变器功率控制中电流的高精度反馈及其故障监测中实时电流检测的需求,提出了一种基于Sigma-Delta ADC技术的逆变器并网电流采集和快速过流检测方法。该方法利用两个抽取速率不同的Sinc3滤波器分别对经滤波处理后的调制数据流进行解调,实现了对同一调制数据流的灵活使用,数据流由二阶ΣΔ调制器调制产生,Sinc3滤波器均在数字信号处理器(DSP)内部实现。测试结果表明所提方法实现了逆变器并网电流的13位有效位数的高精度隔离采样和3.4μs的快速过流检测。

一种带双反馈自级联低失配的电荷泵

提出了一种带双反馈自级联(SC)的非运放简单电荷泵电路,实现了和运放电荷泵基本相当的性能。阐述一种自偏置的SC结构,增大了输出阻抗和输出电压裕度。还加入了新颖的双反馈电路结构,有效抑制了沟道长度调制效应和线性区导致的电流偏离和电流失配。在SMIC 180nm RF CMOS工艺情况下,基于蒙特卡洛过程变化和极端情况模拟仿真,电源电压为1.8V,电路工作电流为20μA时,有效输出电压为0.25~1.5V,输出电流失配最大为0.75%,最大偏离为1%,功耗为0.108mW。