基于Farrow结构的分数时延滤波器 被引量：10

1

作者 吴高奎 严济鸿 +1 位作者 何子述 胡进峰 《雷达科学与技术》 2010年第3期269-272,288,共5页

在宽带数字阵列雷达的波束形成中,传统的窄带移相方法存在主瓣展宽和扫描不准的情况,为此现阶段多采用实延时(TTD)补偿单元来代替移相器。模拟时延补偿存在诸多缺点,为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入声纳学中广泛使用的... 在宽带数字阵列雷达的波束形成中,传统的窄带移相方法存在主瓣展宽和扫描不准的情况,为此现阶段多采用实延时(TTD)补偿单元来代替移相器。模拟时延补偿存在诸多缺点,为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,引入声纳学中广泛使用的Farrow结构来实现时延滤波器;为降低FPGA资源消耗,引入滤波器的系数求取优化方法;为提高速度,提出了Farrow结构的优化方法。仿真以及实际运行结果都表明了该方法的有效性,与传统移相方法相比,更适用于数字阵列雷达T/R组件。 展开更多

关键词 宽带数字阵列雷达 数字波束形成 分数时延 farrow结构

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具有系数相关性的可变分数时延滤波器设计方法 被引量：1

2

作者 庄陵 刘莹 宋诗苇 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期137-145,共9页

针对可变分数时延滤波器设计中的复杂度问题提出一种设计方法,将时域插值与泰勒级数展开相结合对Farrow结构进行系数配置,推导出相应的滤波器系数相关公式。该方法设计出的滤波器具有系数相关性,可使近一半滤波器系数独立,并得到低复杂... 针对可变分数时延滤波器设计中的复杂度问题提出一种设计方法,将时域插值与泰勒级数展开相结合对Farrow结构进行系数配置,推导出相应的滤波器系数相关公式。该方法设计出的滤波器具有系数相关性,可使近一半滤波器系数独立,并得到低复杂度的滤波器实现结构。从复杂度、幅频响应及群时延、误差方面进行理论推导和仿真验证,分析结果表明,所提方法能有效降低可变分数时延滤波器的复杂度和计算成本。 展开更多

关键词 可变分数时延滤波器 时域插值 系数相关性 复杂度

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基于Farrow结构的宽带信号分数延时滤波器的FPGA设计与测试 被引量：5

3

作者 朱亮 张卫清 +1 位作者 胡晓芳 朱文松 《火控雷达技术》 2016年第2期39-43,共5页

对于多通道宽带信号的数字波束形成(DBF),传统的相位控制方法会导致波束的指向偏移及扫描不准,需要使用真实时间延迟线(TTD)来代替传统的移相器。相比模拟延迟线,在数字域上实现延时补偿具有成本低、精度高、实现简单、稳定性好等众多... 对于多通道宽带信号的数字波束形成(DBF),传统的相位控制方法会导致波束的指向偏移及扫描不准,需要使用真实时间延迟线(TTD)来代替传统的移相器。相比模拟延迟线,在数字域上实现延时补偿具有成本低、精度高、实现简单、稳定性好等众多优点。而基于Farrow结构的分数延时滤波器结构简单、延时变化灵活快捷,且易于构建宽带信号的分数延时滤波器。在FPGA系统中实现宽带信号的分数延时,并对其延时性能的测试可为将来宽带信号的DBF工程应用提供技术基础。 展开更多

关键词 数字波束形成 farrow结构 分数延时

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宽带数字波束形成中的分数延时滤波器设计优化 被引量：1

4

作者 徐伟 邹永显 +2 位作者 李鹏 陈尹翔 王辉辉 《火控雷达技术》 2024年第1期61-66,共6页

在宽带数字波束形成处理中,一个关键问题是对阵列天线接收到的信号进行包络延时补偿。解决该问题的基本方法是通过分数延时滤波器对输入信号进行延时。本文主要讨论Farrow结构的分数延时滤波器设计优化方法,以便于工程应用。

关键词 宽带波束形成 farrow结构 分数延时滤波器

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一种Farrow结构数字延时滤波器的设计 被引量：9

5

作者 王伟 《电讯技术》 北大核心 2018年第5期601-606,共6页

普通数字延时滤波器虽然结构简单,但系数计算过程复杂,在延时参数快速变化时,系数更新速度无法满足实时性要求,在工程应用上受限制。采用Farrow结构数字延时滤波器能够更加灵活高效地进行分数延时滤波,延时参数改变时,无需重新计算滤波... 普通数字延时滤波器虽然结构简单,但系数计算过程复杂,在延时参数快速变化时,系数更新速度无法满足实时性要求,在工程应用上受限制。采用Farrow结构数字延时滤波器能够更加灵活高效地进行分数延时滤波,延时参数改变时,无需重新计算滤波器系数,更容易在现场可编程门阵列(FPGA)上实现。介绍了一种Farrow结构数字延时滤波器,提出采用基于对称结构的滤波器系数求解方法,并经过加权优化,获得最终Farrow滤波器的系数。系数计算过程中,通过对设计所得Farrow滤波器延时精度和误差的分析,调整加权因子的取值和滤波器阶数,进而提高延时精度。计算机仿真结果证明了加权对称系数求解Farrow滤波器系数方法的有效性和实用性。 展开更多

关键词 数字延时滤波器 分数延时 farrow结构 校正精度

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宽带分数延时滤波器的优化设计及FPGA实现 被引量：5

6

作者 朱彬 朱晓章 +1 位作者 杨仕甫 许媛 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2012年第10期28-31,共4页

提出了一种可变分数延时宽带数字滤波器的优化设计方法,该方法首先采用内插的方法提高采样率,降低信号的归一化带,再采用Farrow结构来实现分数延时,通过抽取,恢复信号的初始采样率。其实现形式采用基于多相滤波的级联结构,使得内插和抽... 提出了一种可变分数延时宽带数字滤波器的优化设计方法,该方法首先采用内插的方法提高采样率,降低信号的归一化带,再采用Farrow结构来实现分数延时,通过抽取,恢复信号的初始采样率。其实现形式采用基于多相滤波的级联结构,使得内插和抽取相互抵消,降低滤波器的阶数,提高运算效率。采用基于FPGA的并行分布式算法,设计利用了器件的结构特点以及与器件特性独立的2种方法,在时域实现了高速、高阶的宽带分数延时滤波器,并在Altera Stratix FPGA上进行了仿真验证,最高工作频率分别为184 MHz和119 MHz。 展开更多

关键词 数字滤波器 分数延时 多相滤波 宽带 并行分布式算法

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基于最小CIM准则的Farrow结构分数时延估计 被引量：3

7

作者 于玲 邱天爽 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期218-223,共6页

提出了一种基于最小相关熵诱导距离(CIM)和Farrow结构的分数时延估计算法。该算法具有较强的抗脉冲噪声的能力,且所需观测数据较少,时延估计结果精度较高。理论分析和仿真实验表明,所提算法的估计精度和抗脉冲噪声性能均优于基于分数低... 提出了一种基于最小相关熵诱导距离(CIM)和Farrow结构的分数时延估计算法。该算法具有较强的抗脉冲噪声的能力,且所需观测数据较少,时延估计结果精度较高。理论分析和仿真实验表明,所提算法的估计精度和抗脉冲噪声性能均优于基于分数低阶统计量的LETDE算法。 展开更多

关键词 分数时延估计 相关熵 最小CIM准则 farrow结构

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基于分数时延滤波器的宽带数字信号时延的实现 被引量：8

8

作者 胡永君 陈文俊 《雷达与对抗》 2010年第2期37-40,共4页

阐述了基于分数时延滤波器的时延方法设计原理，对其中4种代表性的设计方法的时延性能进行了评估，给出宽带数字线性调频信号的时延仿真结果，该方法可用于宽带雷达数字信号处理。

关键词 信号处理 分数时延滤波器 时延 宽带信号

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分数延时FIR滤波器设计及仿真 被引量：3

9

作者 周晶 王敬时 《信息化研究》 2013年第4期24-27,共4页

设计一种新型的分数延时有限长单位冲激响应(Finite impulse response,FIR)滤波器的设计方案和主要工作原理。研究重点在于通过对提出的算法进行仿真验证,并与传统算法进行比较,验证该算法的优越性。设计结构主要采用Farrow结构,以达到... 设计一种新型的分数延时有限长单位冲激响应(Finite impulse response,FIR)滤波器的设计方案和主要工作原理。研究重点在于通过对提出的算法进行仿真验证,并与传统算法进行比较,验证该算法的优越性。设计结构主要采用Farrow结构,以达到节省硬件资源的目的。仿真验证采用的工具是Matlab。 展开更多

关键词 分数延时FIR滤波器 加权最小二乘法 farrow结构 MATLAB仿真

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基于全通型分数时延滤波器的数字阵列宽带波束形成 被引量：3

10

作者 陈舒敏 栾铸征 林晨 《舰船电子对抗》 2013年第2期39-43,共5页

对于宽带数字阵列雷达,由于孔径效应和孔径渡越时间影响,传统的窄带波束形成方法会导致天线波束指向不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,可以引入分... 对于宽带数字阵列雷达,由于孔径效应和孔径渡越时间影响,传统的窄带波束形成方法会导致天线波束指向不准和主瓣展宽,为此需要使用时延补偿单元取代传统窄带相控阵中的移相单元。为实现宽带数字阵列各阵元传输时延的精确补偿,可以引入分数时延滤波器。采用最小二乘法设计全通型分数时延滤波器,与群延迟最大平坦法相比较,该法灵活性更高,通过MATLAB仿真进一步验证了所设计滤波器的有效性和正确性。 展开更多

关键词 分数时延滤波器 宽带数字波束形成 全通型滤波器

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可变分数时延滤波器在超声成像系统中的应用

11

作者 任皓 王微 +1 位作者 史洪飞 辛艳 《电子设计工程》 2016年第2期169-171,175,共4页

为了提升超声成像系统的图像质量,将可变分数时延滤波器引入超声成像系统声束形成环节,首先介绍了一种在实践中便于实现,且节省存储资源的Farrow结构可变分数时延滤波器,通过仿真验证了该时延滤波器能够提高时延精度,有效弥补时延误差... 为了提升超声成像系统的图像质量,将可变分数时延滤波器引入超声成像系统声束形成环节,首先介绍了一种在实践中便于实现,且节省存储资源的Farrow结构可变分数时延滤波器,通过仿真验证了该时延滤波器能够提高时延精度,有效弥补时延误差导致的图像尾影;其次在FPGA中实现了该滤波器功能,时序仿真结果说明FPGA实现结果与理论分析一致,可用于实际工程实践。 展开更多

关键词 超声成像 声束形成 可变分数时延滤波器 farrow滤波器

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Hermite分数时延滤波器在声纳信号源仿真逆波束形成中的应用 被引量：7

12

作者 王乐宁 喻敏 +1 位作者 姚直象 张晓亮 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1460-1467,共8页

针对传统分数时延滤波器的幅频特性与群时延特性在信号高频段性能恶化的现象,提出了基于Hermite插值多项式的时延滤波器来逼近理想非整数延时滤波器的系统函数。搭建Farrow型结构,以解决阵列声纳信号源仿真中信号高频部分衰减失真过大... 针对传统分数时延滤波器的幅频特性与群时延特性在信号高频段性能恶化的现象,提出了基于Hermite插值多项式的时延滤波器来逼近理想非整数延时滤波器的系统函数。搭建Farrow型结构,以解决阵列声纳信号源仿真中信号高频部分衰减失真过大、可变延时等问题。仿真和试验结果表明:Hermite分数时延滤波器的频率响应特性优于同阶传统分数时延滤波器,在整个归一化频带内的均方误差仅为8.18%;在信号波束形成中,Hermite分数时延滤波器高频段衰减较小,使其波束图具有较小的副瓣电平;时延仿真信号与试验实测信号的均方误差保持在0.97%左右,验证了Hermite分数时延滤波器的有效性。 展开更多

关键词 分数时延滤波器 HERMITE插值多项式 时延波束形成 farrow型设计

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分数延时滤波器设计与研究 被引量：4

13

作者 徐宇 安涛 杨祎綪 《舰船电子对抗》 2019年第4期87-90,共4页

面对日益复杂的战争环境和电磁环境,干扰机需要在同一时刻干扰多个目标,数字同时多波束技术能够有效地解决这一问题。分数延时滤波器是实现数字多波束网络的核心技术,用数字延时的方法代替传统移相方法,能够有效地解决方向图扫描不准和... 面对日益复杂的战争环境和电磁环境,干扰机需要在同一时刻干扰多个目标,数字同时多波束技术能够有效地解决这一问题。分数延时滤波器是实现数字多波束网络的核心技术,用数字延时的方法代替传统移相方法,能够有效地解决方向图扫描不准和主瓣展宽等问题。推导了数字波束形成结构,而且通过窗函数法、复频响应法和可变参数的Farrow结构法去设计分数延时滤波器,并对它们的性能进行了分析比较。 展开更多

关键词 分数延时滤波器 farrow结构 多目标

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低复杂度的可变分数时延滤波器设计 被引量：7

14

作者 黄翔东 徐婧文 +1 位作者 张博 马欣 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期985-991,共7页

为实现低复杂度、高精度的可变分数时延滤波器设计,该文提出一种截止频率可控的高效设计法。该方法将全相位滤波器的解析设计与三次样条插值和泰勒级数展开相结合,既可以通过设置时延参数精确地调整滤波器的分数时延,又可以通过设置截... 为实现低复杂度、高精度的可变分数时延滤波器设计,该文提出一种截止频率可控的高效设计法。该方法将全相位滤波器的解析设计与三次样条插值和泰勒级数展开相结合,既可以通过设置时延参数精确地调整滤波器的分数时延,又可以通过设置截止频率参数快速配置Farrow结构中各子滤波器的抽头系数,从而灵活地调整滤波器的截止频率。仿真实验表明,所提方法适用于设计具有中、低截止频率的可变分数时延滤波器,其设计复杂度相比于现有的加权最小二乘设计法低1个数量级。 展开更多

关键词 可变分数时延滤波器 解析设计 三次样条插值 可控的截止频率

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基于拉格朗日插值的分数延时滤波器研究 被引量：5

15

作者 黄伟 周其超 陶存炳 《舰船电子对抗》 2018年第5期74-77,共4页

分数延时滤波器可以在数字域实现对信号小数倍采样间隔时延,比传统模拟延迟线稳定、精度高,在数字波束形成中应用广泛。基于拉格朗日插值的分数延时滤波器实现简单,低频具有很好的幅度响应和相位延时响应。介绍了基于拉格朗日插值的分... 分数延时滤波器可以在数字域实现对信号小数倍采样间隔时延,比传统模拟延迟线稳定、精度高,在数字波束形成中应用广泛。基于拉格朗日插值的分数延时滤波器实现简单,低频具有很好的幅度响应和相位延时响应。介绍了基于拉格朗日插值的分数延时滤波器的实现原理,仿真分析了滤波器的幅频特性和相频特性,仿真结果表明拉格朗日插值的分数延时滤波器用于信号的延时处理时具有良好的延时效果。 展开更多

关键词 分数延时 数字波束形成 数字滤波器 拉格朗日插值法

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高精度分数时延滤波器设计的边界拟合Remez算法

16

作者 吴桐 闫毅 +2 位作者 王春梅 姚秀娟 陈鼎 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期122-127,共6页

在卫星星间测距模拟信号仿真及实际测试中,为提高测距模拟信号精度和系统可用带宽,提出基于边界拟合Remez算法的高精度分数时延滤波器的设计算法。该算法利用Farrow结构的多项式近似思想,采用多项式拟合Remez算法设计滤波器的冲激响应... 在卫星星间测距模拟信号仿真及实际测试中,为提高测距模拟信号精度和系统可用带宽,提出基于边界拟合Remez算法的高精度分数时延滤波器的设计算法。该算法利用Farrow结构的多项式近似思想,采用多项式拟合Remez算法设计滤波器的冲激响应边界系数,通过多相分解实现分数时延滤波器组。该算法改善了当设计的滤波器阶数较高时冲激响应边界的不连续现象,进而降低了群时延误差,提高了精度。仿真结果表明,该算法设计的滤波器的分数时延精度得到了提高,同时系统可用带宽提高近一倍,实现时需使用的乘法器数目也有明显降低。 展开更多

关键词 测距信号 分数时延滤波器组 REMEZ算法 群时延误差 边界拟合算法

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VFD滤波器的导航信道模拟器动态时延模拟方法 被引量：2

17

作者 沙海 黄新明 +2 位作者 张鑫 牟卫华 欧钢 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期61-65,共5页

针对卫星导航信道模拟器信号仿真中,传统伪距多普勒模拟方法瞬时控制精度差、滤波器资源占用较大的不足,提出了基于拉格朗日插值延迟滤波器及Farrow结构实现的伪距多普勒模拟方法。在分析信道模拟器系统架构的基础上,建立了多普勒模拟... 针对卫星导航信道模拟器信号仿真中,传统伪距多普勒模拟方法瞬时控制精度差、滤波器资源占用较大的不足,提出了基于拉格朗日插值延迟滤波器及Farrow结构实现的伪距多普勒模拟方法。在分析信道模拟器系统架构的基础上,建立了多普勒模拟方法的模型,包括延时计算模块和可变延迟滤波器两部分。与多速率采样数字延迟滤波器方法比较,该方法滤波器系数个数约为后者的0.2%,并且改变时延特性时,仅需更新1个参数。信道模拟器实测数据结果表明使用该方法伪码多普勒模拟精度可以达到0.1mHz。 展开更多

关键词 卫星导航 信道模拟器 伪距多普勒 可变分数延迟滤波器 farrow结构

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一种灵活高效的分数延迟数字滤波器 被引量：6

18

作者 陈彩莲 于宏毅 +1 位作者 罗柏文 沈智翔 《信息工程大学学报》 2009年第4期457-460,共4页

一般拉格朗日内插采用直接的FIR滤波器实现,虽然简单,但系数随延迟变化而变化,实现不灵活。对此提出一种更为灵活高效的实现结构:Farrow滤波器结构。Farrow滤波器结构及其对称的改进Farrow滤波器结构,不仅可应对变化的分数延迟,而且大... 一般拉格朗日内插采用直接的FIR滤波器实现,虽然简单,但系数随延迟变化而变化,实现不灵活。对此提出一种更为灵活高效的实现结构:Farrow滤波器结构。Farrow滤波器结构及其对称的改进Farrow滤波器结构,不仅可应对变化的分数延迟,而且大大减少运算,提高运行效率。采用TMS320C64X芯片对拉格朗日内插的4种实现方式进行定点设计,实验结果表明:利用Farrow或改进Farrow滤波器结构实现分数延迟滤波器,不仅节约存储空间,而且容易使用软件流水,比FIR直接实现更能提高运算效率。 展开更多

关键词 拉格朗日内插 farrow结构 改进farrow结构 分数延迟 分数延迟数字滤波器

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宽带波束形成中小数时延滤波器设计 被引量：5

19

作者 翟羽佳 胡谨贤 黎仁刚 《舰船电子对抗》 2014年第5期110-113,共4页

以电子战中的宽带波束形成器设计为背景,阐述了数字延迟线与小数时延滤波器相结合的时域波束形成方案,并引入广泛应用于多速率系统中的Farrow结构可变时延滤波器。针对宽带Farrow结构滤波器中乘法器资源消耗量较大的问题,采用对称结构... 以电子战中的宽带波束形成器设计为背景,阐述了数字延迟线与小数时延滤波器相结合的时域波束形成方案,并引入广泛应用于多速率系统中的Farrow结构可变时延滤波器。针对宽带Farrow结构滤波器中乘法器资源消耗量较大的问题,采用对称结构的子滤波器系数求解方法,最后通过多次仿真验证了设计的合理性并给出相关设计参数的一般取值,为后续工程上的实现奠定了理论基础。 展开更多

关键词 电子战 宽带波束形成 小数时延滤波器 farrow结构

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基于Hermite插值滤波器的直接延时补偿超宽带波束形成技术研究 被引量：5

20

作者 杜强 宋耀良 曹晓健 《雷达学报（中英文）》 CSCD 2013年第3期278-283,共6页

超宽带(UWB)信号波束形成是UWB雷达的关键性技术。传统的波束形成方法存在瞬时带宽和扫描角度受限,波束偏移等问题,直接延时补偿法是避免上述问题的有效途径。该文提出了基于Hermite插值滤波器的直接延时补偿波束形成方法,理论分析和仿... 超宽带(UWB)信号波束形成是UWB雷达的关键性技术。传统的波束形成方法存在瞬时带宽和扫描角度受限,波束偏移等问题,直接延时补偿法是避免上述问题的有效途径。该文提出了基于Hermite插值滤波器的直接延时补偿波束形成方法,理论分析和仿真结果均表明Hermite插值滤波器幅频特性和群时延特性优于目前常用的Lagrange和径向基插值滤波器。超宽带线性调频信号实例仿真也表明了该方法在超宽带波束形成性能方面的优越性。 展开更多

关键词 UWB雷达 波束形成 HERMITE插值 分数延时FIR滤波器 线性调频信号

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