软件无线电的直接射频采样ADC系统研究

提出了一种高速混合滤波器组 ADC系统 ,该 ADC系统能对射频模拟信号 (2 MHz～ 2 0 0 0 MHz)直接进行模 /数转换 ,而且分辨率达到 1 2比特以上。显然 ,用此高速混合滤波器组

软件无线电直接射频采样的高速ADC系统研究

针对混合滤波器组ADC系统因其ADC模拟输入带宽低而不能对频率较高的射频模拟信号直接进行模 /数转换的瓶颈 ,本文提出了一种基于Nyquist采样定理和带通采样定理的抽取器数学模型 ,对该数学模型进行时域、频域的分析证明后 ,设计了一种基于该数学模型的SHA抽取器 ,进而在混合滤波器组ADC系统的基础上 ,提出了高速混合滤波器组ADC系统。它能将带宽为 (2MHz～ 2 0 0 0MHz)的射频模拟信号直接模 /数转换 ,且分辨率达到 12比特以上 。

一种校准混合滤波器组现实偏差的方法

现实误差的存在严重制约了并行采样混合滤波器组(HFB)模拟数字转换器(ADC)系统的重构精度,因此,本文首先分析了模拟偏差和通路失配误差对HFB ADC系统的影响。然后,提出一种频率相关等效模型(FDEM)。该模型整合了现实偏差对分解滤波器组的影响,并且为数字综合滤波器组提供出准确的校准对象。最后,设计并实现了一个两通路12 b精度,200 MHz采样速度的HFB ADC系统。实验结果表明,应用FDEM方法后,93%频谱范围内(7%的过采样)混叠误差的平均无杂散动态范围(SFDR)可以从35 dB提升到87 dB,验证了该方法的实际可行性。

混合滤波器组ADC通路失配偏差的校准方法

针对各采样通路之间的不匹配影响混合滤波器组ADC的重构精度这一问题,本文提出了一种校准混合滤波器组ADC通路失配偏差的模型,该模型将通路间的增益偏差、相位偏差和带宽失配偏差引入到混合滤波器组ADC中.基于此模型,建立根据输出数据求解超定方程组估算失配偏差的方法,给出引入失配偏差的混合滤波器组的结构,推导出其完美重构条件.设计实现了160MHz 12-bit的两通路混合滤波器组ADC系统,实验结果表明,提出的通路失配偏差的校准方法可提高系统的无杂散动态范围(SFDR)23dB.

混合滤波器组ADC系统的频响分析与量化噪声研究

根据带通采样定理对混合滤波器组ADC系统的抽取过程进行了系统理论分析,得到其失真/混迭函数。利用混合滤波器组ADC系统之综合滤波器组的多相结构,对混合滤波器组ADC系统量化噪声进行了详细研究。所得的理论结果为混合滤波器组ADC系统的失真/混迭函数与开关电容滤波器组ADC系统的失真/混迭函数一致,且混合滤波器组ADC系统的分辨率比其ADC提高了0.51og2M比特。

基于加权总体最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计

模拟分析滤波器组的实现欠理想、系统噪声以及数字综合滤波器有效阶数实现所带来的系统误差均有可能造成混合滤波器组的设计出现解不稳定、无唯一解等病态问题,影响混合滤波器组的准确重构效果。本文首先给出了满足准确重构条件下,以综合滤波器组频域响应为求解变量的混合滤波器组线性求解模型。针对线性方程中系数矩阵以及目标向量受扰动误差影响特点,提出一种新的基于加权总体最小二乘正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。算法以系统扰动误差最小化为目标函数,根据随机误差变量的二阶统计特性,采用加权总体最小二乘算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化病态情况下方程组解的稳定性。提出一种IIR类型的综合滤波器系数的求解算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,提高系统稳定性。该方法可应用于过采样混合滤波器组的设计。仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能。

一种基于混合滤波器组的高速高分辨率ADC系统研究

本文是关于基于混合滤波器组的模 /数转换系统系列文章的第一篇 .首先阐明了基于混合滤波器组的模 /数转换系统的原理 .然后基于z s变换和IFFT实现了混合滤波器组的模 /数转换系统的设计 ,设计的混合滤波器组具有的 75dB的混叠误差 .最后 ,首次从理论上证明了时间并行交替式模 /数转换系统是混合滤波器组的模

高速高精度ADC系统研究

由于单个ADC模拟输入带宽的限制,混合滤波器组ADC系统不能够直接对高达数GHz的模拟信号进行采样。本文提出了基于混频器和低通滤波器的抽取器数学模型,并且从时域和频域进行详细的分析和证明。最后在混合滤波器组ADC系统的基础上,提出了基于混频器和低通滤波器的高速高精度混合滤波器组ADC系统,它完全满足软件无线电和雷达等多个领域的高速高精度要求。

一种新颖的两通道混合滤波器组的设计原理

提出了一种全新的两通道混合滤波器组的设计方法,利用基于功率互补对的模拟分解滤波器,均匀分割输入模拟信号。利用IFFT实现了数字综合滤波器的设计,以保证近似完全重构,并提出了单路滤波的两通道混合滤波器组。32阶数字综合滤波器配合3阶模拟分解滤波器,具有2.2×1-0 6dB的最大失真误差和-110dB的最大混叠误差,满足16b it的ADC系统要求。

一种估计模拟分解滤波器组系数偏差的算法

模拟器件工艺偏差是制约混合滤波器组模拟数字转换器系统信号重构精度的主要原因,准确地得到模拟分解滤波器组传递函数是完成信号重构的首要条件。为解决上述问题,本文提出一种估计传递函数系数偏差的算法。该算法根据输入信号的信息以及信号通过模拟滤波器组后的采样数据,便可以准确地估计出偏差范围在±20%的模拟滤波器传递函数系数的偏差值。实验中分别采用2阶和3阶模拟滤波器传递函数模型,其谐振频率的估计值与理想偏差值的标准偏差分别为1.10%和0.56%。将估计值应用于单通路滤波混合滤波器组系统进行仿真,输出信号可以达到14位精度,完成了系统重构功能,仿真验证了该算法的可行性。

基于加权最小二乘正则化方法的混合滤波器组最优化设计

模拟分析滤波器的实现误差以及数字综合滤波器有效阶数实现的设计误差造成的病态问题都将影响混合滤波器组(HFB)的重构效果。提出一种新的满足近似完美重构的基于加权最小二乘(WLS)正则化算法的IIR形式综合滤波器设计方法。该算法根据误差量二阶统计特性采用WLS算法抑制滤波器实现误差以及随机噪声等扰动因素影响,使得到的综合滤波器组频域响应解的加权误差平方和最小化,并通过Tikhonov正则化方法优化解的稳定性。提出一种IIR类型综合滤波器设计算法,并利用正则化方法优化滤波器系数,减小设计误差。该方法可应用于过采样HFB的设计。仿真结果表明该算法的有效提高系统鲁棒性和改善重构性能。

380V/100A三相三线制混合型有源电力滤波器应用实例

介绍了三相三线制混合型有源电力滤波器在变频调速电动机谐波治理和无功补偿方面的运行情况。三相三线制混合型有源电力滤波器由RC高频吸收电路、LC单调谐无源滤波电路和IGBT三相全控有源滤波电路组成,具有有源单元容量小、直流侧电压低、谐波抑制率高、无功功率补偿可灵活调节和动态电压适应性强等特点。实现了混合型电力滤波器与电容器组并联挂网运行,使总谐波畸变率下降约50%,功率因数由0.65提高到0.9以上。

基于功率互补对的树形结构混合滤波器组

提出了一种近似完全重构的树形结构混合滤波器组(HFB)的设计方法,利用基于功率互补对的树形结构的模拟分解滤波器,而非传统的低通、带通和高通分解滤波器均匀分割整个系统带宽.采用遗传算法实现了功率互补对的优化设计,并基于逆快速傅立叶变换(IFFT)实现了数字综合滤波器的设计以保证近似完全重构.3阶和5阶的功率互补对与63阶的数字FIR(有限冲击响应)综合滤波器所组成的四通道混合滤波器组,具有1.06×10-7dB平均失真误差和-111 dB的平均混叠误差,满足15 bit的模数转换(ADC)系统要求.

现实误差下混合滤波器组性能改进

将模拟器件偏差、增益偏差、偏置偏差、量化噪声等现实误差引入到混合滤波器组ADC系统中.导致整个系统的性能与理想情况下相比有较大幅下降.为了解决上述问题,采用中心频带法进行改进.理论计算和系统仿真表明,该方法能有效地抑制系统性能的下降,可以降低混叠误差50 dB以上,降低失真误差2个数量级,提升系统信噪比40 dB.

软件无线电直接射频采样的低速高效ADC系统研究

本文提出了一种低速高效混合滤波器组ADC系统,该ADC系统能对射频模拟信号(2MHz- 2000MHz)直接进行模/数转换,而且分辨率达到14比特以上,但其数字信号输出速率才105M SPS,因而该低速高 效混合滤波器组ADC系统对软件无线电的直接射频采样有很高的实用价值。

有效抑制混合滤波器组模拟器件偏差的研究

提出利用单通路滤波来有效抑制引入模拟器件偏差后混合滤波器组(Hybrid Filter Banks)ADC系统性能的恶化。从理论上证明单通路滤波结构对模拟偏差有很好的抑制作用,并通过仿真验证了这一理论。在模拟器件偏差为1%,5%,10%的情况下,单通路滤波HFB ADC系统与传统两通路滤波系统相比较,可将信噪比提升分别为42 dB,44 dB和45 dB。

一种基于HWD的图像质量评价测度

提出了一种新的图像质量评价测度.首先对图像进行Hybrid Wavelets and Directional Filter Banks(HWD)分解,得到相应的尺度和方向子带信息.然后对各个子带进行对比敏感度掩模,使不同尺度和方向子带的信息具有相同的灵敏度.根据人类视觉感知特性设定视觉感知阈值,获得相应的视觉感知系数并归一化.利用参考图像和失真图像视觉感知系数差值的变化得到相应的图像质量评价测度.实验结果表明本测度与主观感知有很好的一致性,能准确地反映人眼对图像的视觉感知.

基于混合卡尔曼滤波器组的航空发动机双通道传感器故障检测

基于机载非线性模型与分段线性卡尔曼滤波器混合组成的混合卡尔曼滤波器组,结合双通道传感器的特点,建立了民用航空发动机传感器故障诊断系统;给出故障诊断原理及算法的同时,将该系统应用于民用涡扇发动机传感器常见典型故障进行了仿真;仿真结果表明,诊断系统可以在发动机发生健康蜕化后,通过只简单更新机载模型的蜕化因子,而保持线性卡尔曼滤波器的参数不变,便能准确地检测和隔离各类传感器故障而不发生误报;该更新过程可以在线自动完成,省时省力,易于工程实现。

一种基于Gabor滤波器组和LBP的多特征联合SAR纹理图像分类方法

实现能够使先进飞行器根据获取的图像自动识别不同的地貌景物,是一种具有实际应用前景的技术需求。提出了联合Gabor滤波器组和局部二值模式来对SAR纹理图像进行分类的新方法SARICIT(SAR Image Classification using Inquiry Table)。首先对第一套带类标的训练图像集提取两种特征,分别使用的基于非监督和监督模式相融合的混合神经网络分类器进行训练,然后使用第二套带类标的训练图像集制作二维分类信息查询表,记录两种分类器对每一幅图像的判断结果。在实际进行分类阶段,对新图像提取Gabor和LBP两种纹理特征,输入训练好的分类器。根据两种分类器给出的类型响应,结合查询表,使用一种投票的机制来确定待分类的图像的纹理属性。通过对真实SAR图像的实验结果表明,与流行的单独使用一种纹理特征进行分类相比,新方法能够对SAR图像纹理做到更准确的分类,对雷达图像更具有适用性。

一种新的调制型混合滤波器组设计算法

针对经典的准确重构混合滤波器组设计问题,提出一种调制型混合滤波器组(MHFB)的设计算法,推导了分析滤波器组系数矩阵的行列式与原型滤波器系数的解析关系,给出了具有普适性的综合滤波器组解的一般形式,并讨论了因果、稳定系统的设计方法。针对多通道HFB设计复杂的问题,提出一种FIR形式综合滤波器组的优化设计算法,适用于多通道HFB的设计。仿真结果验证了算法的有效性。