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基于有限冲激响应滤波算法的APD光接收机设计 被引量:1
1
作者 孟凡斌 李欣 毛剑英 《光电技术应用》 2021年第4期20-23,65,共5页
自由空间激光通信以其传输速率高、保密性能好、体积质量小等特性,在无线通信领域具有广泛的应用前景,特别是卫星领域,可有效解决微波通信通信速率低、体积大等问题。为实现远距离、高速率的星间激光通信系统,有必要引入一种数字激光通... 自由空间激光通信以其传输速率高、保密性能好、体积质量小等特性,在无线通信领域具有广泛的应用前景,特别是卫星领域,可有效解决微波通信通信速率低、体积大等问题。为实现远距离、高速率的星间激光通信系统,有必要引入一种数字激光通信接收机,灵活地抑制干扰和噪声,提高通信灵敏度。根据数字通信误差概率的原理,设计了基于现场可编程门阵列(FP-GA)的数字接收机。采用有限脉冲响应、动态阈值、基带中值等滤波算法,优化信噪比,提高检测灵敏度。同时,设计了1550 nm激光通信接收机灵敏度测试实验结构,并进行了检测灵敏度实验。实验结果表明,雪崩光电二极管(APD)接收机在Mbps数量级的通信速率下,实现了接近理论设计值的探测灵敏度-52.57 dBm。通过数字滤波算法信噪比提高了约10 dB,为卫星激光通信的接收机设计提供了理论指导。 展开更多
关键词 自由空间光通信 雪崩光电二极管探测器 探测灵敏度 有限冲激响应滤波算法
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基于协调粒子群算法的无限冲激响应滤波器优化设计 被引量:4
2
作者 甘明刚 潘峰 蔡涛 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1398-1402,共5页
确定滤波器的参数和阶数是无限冲激响应(IIR)数字滤波器设计中的最重要问题。目前的IIR滤波器优化设计方法容易陷入局部极值,难以得到全局最优解,且阶数不易确定。针对IIR数字滤波器优化设计实质上是一个对参数优化的问题,引入了协调粒... 确定滤波器的参数和阶数是无限冲激响应(IIR)数字滤波器设计中的最重要问题。目前的IIR滤波器优化设计方法容易陷入局部极值,难以得到全局最优解,且阶数不易确定。针对IIR数字滤波器优化设计实质上是一个对参数优化的问题,引入了协调粒子群算法对IIR滤波器进行优化设计,将传统设计方法和优化设计方法相结合,根据传统设计方法确定滤波器的阶数,通过协调粒子群算法对参数进行优化,将最小均方误差函数作为适应度函数,将滤波器的性能要求作为算法终止条件,滤波器的稳定性作为约束条件。该方法解决了传统方法设计的结果不理想以及常用优化设计方法不收敛且阶数不易确定的问题。经过在实际系统中的应用,表明该方法是有效、实用的。 展开更多
关键词 控制理论 无限冲激响应数字滤波 设计 优化 协调粒子群算法
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有限冲激响应滤波器的设计与实现 被引量:2
3
作者 阮颐 黄培中 卫炎 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期2045-2047,共3页
提出了采用现场可编程门阵列(FPGA)器件实现有限冲激响应(FIR)数字滤波器的方案,并以一个8阶低通FIR数字滤波器的实现为例,设计并完成软硬件仿真与验证.结果表明,电路工作正确可靠,能满足设计要求.
关键词 有限冲激响应滤波 现场可编程门阵列 超高速集成电路 硬件描述语言 光纤陀螺 数字信号处理
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利用可编程逻辑器件设计有限冲激响应滤波器
4
作者 孟开元 李绍敏 《现代电子技术》 2003年第18期76-79,共4页
讨论了几种数字滤波器算法 ,分析有限冲激响应滤波器和无限冲激响应滤波器各自的优点和缺点。提出一种利用可编程逻辑器件设计有限冲激响应滤波器的设计方法 ,并计算一个具体的有限冲激响应滤波器的参数。
关键词 可编程逻辑器件 数字滤波 有限冲激响应 计数器
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采用MATLAB仿真设计有限冲激响应滤波器 被引量:1
5
作者 施文济 《浙江水利水电专科学校学报》 2005年第2期39-41,共3页
在数字控制系统中输入信号里所含的干扰对系统的性能会产生很大的影响,因此需对输入的信号进行处理,以提取有用信号.有限冲激响应滤波器在数字信号处理中发挥着重要作用.本文着重介绍采用MATLAB软件对有限冲激响应滤波器进行仿真设计,... 在数字控制系统中输入信号里所含的干扰对系统的性能会产生很大的影响,因此需对输入的信号进行处理,以提取有用信号.有限冲激响应滤波器在数字信号处理中发挥着重要作用.本文着重介绍采用MATLAB软件对有限冲激响应滤波器进行仿真设计,从而简化了设计中繁杂的计算,并提高了滤波器的滤波性能. 展开更多
关键词 MATLAB 有限冲激响应滤波 仿真
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自适应有限冲激响应滤波器的FPGA实现 被引量:1
6
作者 王雷 李静 《舰船电子对抗》 2012年第5期51-54,共4页
对于传统的固定系数滤波器,分布式算法可以利用查找表有效提高其运行速度;但是对于自适应滤波器,其系数是不断调整的,不可以直接应用分布式算法。依据分布式算法设计了一种适用于自适应滤波器的现场可编程门阵列(FPGA)实现方法,并在Xil... 对于传统的固定系数滤波器,分布式算法可以利用查找表有效提高其运行速度;但是对于自适应滤波器,其系数是不断调整的,不可以直接应用分布式算法。依据分布式算法设计了一种适用于自适应滤波器的现场可编程门阵列(FPGA)实现方法,并在Xilinx公司提供的ISE软件平台上应用Verilog硬件设计语言(HDL)进行编程,利用Modelsim和Matlab软件进行了仿真。仿真结果基本一致,验证了自适应有限冲激响应滤波器的FPGA实现方法是可行的。 展开更多
关键词 自适应均衡器 现场可编程门阵列 有限冲激响应滤波 Verilog硬件设计语言
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有色噪声下基于改进卡尔曼滤波的结构响应重构
7
作者 李志娟 彭珍瑞 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期46-52,共7页
针对传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法进行结构响应重构时无法处理有色噪声,导致重构精度降低的问题,提出一种基于自适应一步相关卡尔曼滤波(Adaptive One-step Correlated Kalman Filter,AOCKF)算法的结构响应重构方法。首先使用A... 针对传统卡尔曼滤波(Kalman Filter,KF)算法进行结构响应重构时无法处理有色噪声,导致重构精度降低的问题,提出一种基于自适应一步相关卡尔曼滤波(Adaptive One-step Correlated Kalman Filter,AOCKF)算法的结构响应重构方法。首先使用AOCKF算法处理测量过程中的时变有色噪声,得到状态的最优估计。然后利用估计的状态向量重构出感兴趣位置处的结构响应。最后对二维桁架和外伸梁分别进行数值模拟和试验分析,验证了所提方法的有效性。结果表明,根据所提方法重构出的响应时程曲线可以较好地拟合真实响应或测量响应时程曲线,且具有较高的重构精度。 展开更多
关键词 声学 有限测量响应 时变有色噪声 卡尔曼滤波算法 响应重构
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用非均匀频率样本设计有限冲激响应(FIR)数字滤波器的一种新方法
8
作者 王龙飞 《雷达与对抗》 1994年第2期30-42,共13页
本文提出用非均匀频率样本设计FIR数字滤波器的一各新方法。在相位上没有线性的约束。该方法基于在复平面单位圆上牛顿多项式的内插法。所提方法令人注目的优点是:可运用于不等间距的样本,滤波器参数的递推和半定常(Semipe... 本文提出用非均匀频率样本设计FIR数字滤波器的一各新方法。在相位上没有线性的约束。该方法基于在复平面单位圆上牛顿多项式的内插法。所提方法令人注目的优点是:可运用于不等间距的样本,滤波器参数的递推和半定常(Semiper-manent)的计算结果,有得到短的过渡带或锐截止频率响应的能力,以及对于实时应用高效率算法的设计。在序列情况下,当下一个样本出现时,只要用校正项修正过去的样本来求设计参数的值,该校正项可用来作为收敛、近似值或滤波器阶减少(Re-duction)的标记。该方法可推广到m维滤波器的设计、DFT的计算、并行算法的设计等等。 展开更多
关键词 数字滤波 频率样本 有限冲激响应 设计
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基于分布式算法的有限长单位冲激滤波器
9
作者 王和明 路文龙 张启亮 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2012年第6期54-57,共4页
使用数字信号处理器的运算结构只是在利用现场可编程逻辑门阵列的乘法器资源来换取滤波器速度的提升,这对实现高阶滤波器非常不利。为此在对分布式算法研究的基础上,设计了基于分布式算法的有限长单位冲激响应滤波器。提出将实现算法中... 使用数字信号处理器的运算结构只是在利用现场可编程逻辑门阵列的乘法器资源来换取滤波器速度的提升,这对实现高阶滤波器非常不利。为此在对分布式算法研究的基础上,设计了基于分布式算法的有限长单位冲激响应滤波器。提出将实现算法中的只读存储器变换为随机存储器,通过加载不同的滤波器系数实现通用滤波器的设计;并采用乒乓操作的方法,解决了滤波器由于加载系数需要时间而造成的难以实时工作问题。硬件回环测试结果表明:滤波器能以较少的逻辑资源实现多种滤波器特性以及对数据处理的无缝交接,满足系统的实时性要求。 展开更多
关键词 冲激响应 滤波 分布式算法
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设计有限字长FIR数字滤波器的Tabu优化算法 被引量:4
10
作者 殷福亮 周浩洋 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期1367-1372,共6页
该文提出了设计有限字长 FIR数字滤波器的 Tabu优化算法,这是一种模拟人的记忆过程的并行优化算法。首先,详细描述了 Tabu算法并给出了计算步骤;然后将 Tabu算法应用于有限字长 FIR数字滤波器的优化设计;最后给出了模拟计算结果。
关键词 FIR数字滤波 TABU算法 有限字长 设计 优化算法
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基于移动窗卡尔曼滤波算法的结构响应重构 被引量:9
11
作者 张笑华 吴志彪 +1 位作者 吴圣斌 黄梅萍 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期90-96,105,共8页
为了克服传统卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)算法在重构结构未测点响应时,需要已知测量噪声方差和过程噪声方差以及需假定二者为恒值的问题,提出了一种基于移动窗卡尔曼滤波(moving-window Kalman filter,MWKF)算法的结构响应重构方法。... 为了克服传统卡尔曼滤波(Kalman filter,KF)算法在重构结构未测点响应时,需要已知测量噪声方差和过程噪声方差以及需假定二者为恒值的问题,提出了一种基于移动窗卡尔曼滤波(moving-window Kalman filter,MWKF)算法的结构响应重构方法。该方法的特点在于:无需预先按经验设定测量和过程噪声方差值,利用移动窗技术,首先实时估计二者的数值,然后基于KF算法,利用有限测点的响应信息重构结构未安装传感器位置的响应。以一个平面单跨框架结构为例进行数值模拟和试验分析。分析结果表明:该方法能有效地实时估计测量噪声方差和过程噪声方差,未测点的重构动力响应时程与计算响应时程或者测量响应吻合良好。 展开更多
关键词 噪声方差未知 卡尔曼滤波(KF)算法 移动窗 有限测点 响应重构
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基于新息自适应卡尔曼滤波算法的多类型结构响应重构 被引量:1
12
作者 丁怡渊 殷红 彭珍瑞 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期757-763,共7页
为改善传统卡尔曼滤波KF(Kalman filter)算法在过程噪声方差和测量噪声方差未知的情况下响应重构精度降低甚至发散的问题,提出了一种基于新息自适应卡尔曼滤波IAKF(innovation-based adaptive Kalman filter)算法的多类型响应重构方法... 为改善传统卡尔曼滤波KF(Kalman filter)算法在过程噪声方差和测量噪声方差未知的情况下响应重构精度降低甚至发散的问题,提出了一种基于新息自适应卡尔曼滤波IAKF(innovation-based adaptive Kalman filter)算法的多类型响应重构方法。首先根据新息统计特性对卡尔曼滤波增益和状态估计误差协方差矩阵进行实时自适应调整;然后利用有限测点的加速度传感器的测量数据,结合模态法对结构各个位置的加速度、速度、位移以及应变进行响应重构;最后对起重机桁架和简支梁分别进行数值模拟和试验分析。结果表明,该方法能够有效地调整过程噪声方差并估计测量噪声方差,未测点的重构响应时程曲线与计算响应或测量响应时程曲线吻合良好。 展开更多
关键词 未知噪声方差 卡尔曼滤波算法 有限测点 多类型响应重构
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基于数字滤波的激光陀螺数字信号处理算法 被引量:4
13
作者 程耀强 徐德民 +1 位作者 万彦辉 刘明雍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期112-115,130,共5页
基于Sagnac效应的激光陀螺,信号输出为天然的数字形式,高速数字信号处理器为数字滤波提供了硬件平台,在现有研制精度和工艺水平下,激光陀螺输出信号的滤波算法好坏直接影响其精度。采集激光陀螺0.25 ms原始测试数据,并以此为研究对象,... 基于Sagnac效应的激光陀螺,信号输出为天然的数字形式,高速数字信号处理器为数字滤波提供了硬件平台,在现有研制精度和工艺水平下,激光陀螺输出信号的滤波算法好坏直接影响其精度。采集激光陀螺0.25 ms原始测试数据,并以此为研究对象,首先采用改进的FIR、IIR滤波算法进行了处理,然后从算法的实时性、处理精度等方面讨论了改进算法的优缺点,最后为激光陀螺选定了最优的滤波算法:IIR滤波+13阶FIR滤波。试验表明,相对于34阶FIR滤波,选定的滤波算法在不减低系统精度的基础上,将系统的时延从传统的3.625 ms降至1.805 ms左右,极大提高了制导系统的实时性,具有重要的工程参考价值。 展开更多
关键词 数字滤波 激光陀螺 算法 有限长单位冲激响应滤波 无限脉冲响应数字滤波
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基于FDTD算法的环状蝶式双模滤波器 被引量:3
14
作者 王凯 李楠 杨明武 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期908-911,共4页
文章采用时域有限差分法(FDTD),对工作于2.4 GHz的环状蝶式双模滤波器进行了模拟分析和优化设计;通过不断改变微扰金属贴片的尺寸优化得到环状蝶式双模滤波器的中心频率为2.4 GHz,插入损耗和回波损耗能很好地满足无线局域网系统的应用要... 文章采用时域有限差分法(FDTD),对工作于2.4 GHz的环状蝶式双模滤波器进行了模拟分析和优化设计;通过不断改变微扰金属贴片的尺寸优化得到环状蝶式双模滤波器的中心频率为2.4 GHz,插入损耗和回波损耗能很好地满足无线局域网系统的应用要求,同时环状蝶式双模滤波器的几何尺寸比传统的由其他谐振器构成的微带滤波器的几何尺寸减小了40%以上;为了进一步的优化,采用四极微带双模谐振器来设计滤波器,滤波器由通带向到阻带的过渡十分陡峭,具有更加优异的选频特性。 展开更多
关键词 时域有限差分算法 无线局域网 环状蝶式双模滤波
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基于有限测点信息的结构多种响应重构 被引量:3
15
作者 张笑华 周海洋 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2016年第2期147-151,共5页
利用有限数目的传感器测量响应来重构未测点的多种响应。该方法是基于卡尔曼滤波算法,考虑传感器位置的优化,并融合应变、位移和加速度响应信息,实现从已有的有限数目测量响应数据到结构上未测点响应的预测。用桁架结构数值模拟了该方... 利用有限数目的传感器测量响应来重构未测点的多种响应。该方法是基于卡尔曼滤波算法,考虑传感器位置的优化,并融合应变、位移和加速度响应信息,实现从已有的有限数目测量响应数据到结构上未测点响应的预测。用桁架结构数值模拟了该方法的使用,并验证了该方法的有效性和适用性。 展开更多
关键词 有限测点 多种响应信息 卡尔曼滤波算法 传感器位置 响应重构
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基于有限脉冲变换的FIR滤波器进化设计 被引量:1
16
作者 周凯汀 郑力新 戴在平 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 2001年第1期80-84,共5页
结合 FIR傅里叶级数设计法和窗函数的基本原理 ,提出先将 FIR滤波器的脉冲系列自由分布于 - 1~ 1之间 ,然后优化求逆 ,获得预期 FIR滤波器特性的新思路 .根据预期频率特性的指标要求 ,建立脉冲值的优化模型 ,通过遗传算法来求解 .所得... 结合 FIR傅里叶级数设计法和窗函数的基本原理 ,提出先将 FIR滤波器的脉冲系列自由分布于 - 1~ 1之间 ,然后优化求逆 ,获得预期 FIR滤波器特性的新思路 .根据预期频率特性的指标要求 ,建立脉冲值的优化模型 ,通过遗传算法来求解 .所得的优化解 ,使对应 FIR滤波器的频率特性较好地满足预期频率特性的要求 .该设计具有方法简单、自由度高。 展开更多
关键词 遗传算法 FIR滤波 傅里叶级数法 窗函数法 进化设计 有限脉冲变换 频率损坏
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NSCT域红外图像改进非局部均值滤波算法 被引量:5
17
作者 韩红光 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期34-38,共5页
结合非下采样轮廓波变换(NSCT),提出了一种红外图像改进非局部均值滤波算法(Improved Non-local Means Filtering,INLMF)。该算法首先对红外噪声图像进行多尺度NSCT变换,其次分别从相似图像块自适应划分方法以及滤波权重计算方法 2个方... 结合非下采样轮廓波变换(NSCT),提出了一种红外图像改进非局部均值滤波算法(Improved Non-local Means Filtering,INLMF)。该算法首先对红外噪声图像进行多尺度NSCT变换,其次分别从相似图像块自适应划分方法以及滤波权重计算方法 2个方面对经典非局部均值滤波算法进行适当改进,将改进后的非局部均值滤波算法(INLMF)应用于处理高频分解系数,然后将滤波后的高频分解系数与低频分解系数进行重构,得到去噪后的图像,最后对去噪后图像采用非负支撑域有限递归逆滤波(Non-negativity and Support Constraints Recursive Inverse Filtering,NAS-RIF)算法进行图像复原,以尽可能消除因滤波造成的图像失真。测试结果表明,本文算法滤波效果优于NLMF及其已有的改进算法。 展开更多
关键词 红外图像处理 非下采样轮廓波变换 非局部均值滤波 非负支撑域有限递归逆滤波算法
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基于DA算法的FIR滤波器设计与实现
18
作者 张大智 张望 牟志新 《电子质量》 2006年第3期77-79,共3页
本文介绍了分布式算法(DA)在数字信号处理方面的应用原理,结合Altera公司的Cyclone系列芯片提出了实现FIR数字滤波器的硬件电路的方案,设计出一种16阶FIR低通数字滤波器,以及实现滤波器的VHDL语言,并进行了软件仿真。仿真结果表明此系... 本文介绍了分布式算法(DA)在数字信号处理方面的应用原理,结合Altera公司的Cyclone系列芯片提出了实现FIR数字滤波器的硬件电路的方案,设计出一种16阶FIR低通数字滤波器,以及实现滤波器的VHDL语言,并进行了软件仿真。仿真结果表明此系统合理、可靠且满足设计要求。 展开更多
关键词 分布式算法 有限脉冲响应数字滤波 现场可编程逻辑器件 VHDL
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基于有限测量信息的两步响应重构方法 被引量:7
19
作者 史鹏程 彭珍瑞 董康立 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期291-297,共7页
提出了分两步进行结构响应重构的方法,可实现利用正常测量的响应对因传感器损坏而丢失或其余所需的响应进行重构。首先,建立各处正常工作的传感器的测量响应与需要重构响应的关系,计算出含噪声的各类响应;然后,使用粒子滤波算法降低测... 提出了分两步进行结构响应重构的方法,可实现利用正常测量的响应对因传感器损坏而丢失或其余所需的响应进行重构。首先,建立各处正常工作的传感器的测量响应与需要重构响应的关系,计算出含噪声的各类响应;然后,使用粒子滤波算法降低测量过程中有色噪声对于重构精度的影响,并且在粒子滤波算法中引入萤火虫算法代替重采样过程,改善粒子贫化现象。经对一个二维桁架进行数值模拟,结果显示该方法与直接使用测量响应进行响应重构的方法相比有更高的精度。 展开更多
关键词 有限测量信息 粒子滤波算法 萤火虫算法 响应重构 有色噪声
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基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器FPGA实现与应用 被引量:6
20
作者 宋定昆 刘桂雄 唐文明 《中国测试》 北大核心 2017年第7期97-102,共6页
传统动态FIR数字滤波需要将大量滤波器系数存入FPGA中,该文提出一种基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器实现方法,通过CORDIC算法对随信号参数动态变化的滤波器系数进行实时计算,节省大量FPGA内存资源。实验表明:基于CORDIC算法的动态FI... 传统动态FIR数字滤波需要将大量滤波器系数存入FPGA中,该文提出一种基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器实现方法,通过CORDIC算法对随信号参数动态变化的滤波器系数进行实时计算,节省大量FPGA内存资源。实验表明:基于CORDIC算法的动态FIR数字滤波器系数计算绝对误差小于±4×10-3,动态滤波器阻带衰减达-50 d B以上,具有准确度高、实时性好、占用内存少的特点。将该动态FIR数字滤波器应用于超声相控阵回波信号动态滤波,取得较好滤波效果。 展开更多
关键词 动态滤波 坐标旋转数字计算机算法 有限脉冲响应 分布式算法 现场可编程门阵列
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