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Savitzky-Golay滤波器最优参数的SPR信号分析 被引量:21
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作者 陈书旺 王军星 +3 位作者 盛伟楠 刘瑾 张文斌 周鹏 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1124-1128,共5页
表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)谱因共振强度、共振位置等不同而呈现不同的幅度和峰宽,需要发展自适应的分析方法才能保证SPR共振峰的精确定位。提出了一种基于Savitzky-Golay滤波器最优参数的SPR谱滤波方法,可根据实... 表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)谱因共振强度、共振位置等不同而呈现不同的幅度和峰宽,需要发展自适应的分析方法才能保证SPR共振峰的精确定位。提出了一种基于Savitzky-Golay滤波器最优参数的SPR谱滤波方法,可根据实时SPR谱的特点优化滤波器参数(拟合阶数和窗宽),使滤波后光谱的均方误差(mean squared error,MSE)的Stein’s无偏风险估计(Stein’s unbiased risk estimate,SURE)最小,采用Monte-Carlo算法实现了SURE的快速求解。经验证,在不同的噪声水平下,SURE都可以准确反映实际MSE趋势及结果。采用搭建的SPR系统,实验测量了不同浓度、不同积分时间下蔗糖溶液的SPR信号,用提出的最优参数对SPR信号进行滤波,结果表明,与固定参数相比,该方法确定的SPR共振峰位置重复性误差较小,且不随噪声的增大而增大。 展开更多
关键词 savitzky-golay滤波器 表面等离子体共振 均方误差 Stein’s无偏风险估计 Monte-Carlo
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优化Savitzky-Golay滤波器的参数及其在傅里叶变换红外气体光谱数据平滑预处理中的应用 被引量:40
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作者 赵安新 汤晓君 +1 位作者 张钟华 刘君华 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1340-1344,共5页
对傅里叶变换中红外光谱数据的平滑预处理中,通常采用Savitzky-Golay滤波器的方法进行光谱数据的平滑预处理,然而Savitzky-Golay滤波器的多项式拟合阶次和窗宽等参数的合理选则始终是一个难题,并无统一的选择依据,通常在一定数值范围内... 对傅里叶变换中红外光谱数据的平滑预处理中,通常采用Savitzky-Golay滤波器的方法进行光谱数据的平滑预处理,然而Savitzky-Golay滤波器的多项式拟合阶次和窗宽等参数的合理选则始终是一个难题,并无统一的选择依据,通常在一定数值范围内,采用多组数据进行遍历尝试,最终选择一组相对较优的数据作为Savitzky-Golay滤波器的多项式拟合阶次和窗宽参数。文中探索了Savitzky-Golay滤波器的多项式拟合阶次和窗宽等参数的优化选取这一问题,并对其主要频率指标参数与多项式拟合阶次和窗宽等参数进行了定性定量分析,得出了截至频率、阻带起始点频率、第一旁瓣峰值频率及第一旁瓣峰值幅度与窗宽和阶次之间具体的计算方程表达式。随后,根据采集的中红外气体组分的光谱数据特征,依据上述计算方程式,优化计算选取多项式拟合阶次和窗宽分别为8和11时,其Savitzky-Golay滤波器的中红外气体组分的光谱数据平滑效果最优。最后通过实际采集的0.1%,0.2%,0.5%,1%,2%,5%浓度的CH_4光谱数据进行平滑预处理,在次吸收峰区域,原始光谱的折算吸光率相对最大误差和最小误差分别为17.230 5%和0.243 0%,平滑处理后的光谱的折算吸光率相对最大误差和最小误差分别为0.088 0%和0.020 6%。可见经过Savitzky-Golay滤波器进行所探索的光谱数据预处理之后其相对误差基本稳定,并且相对较低,为后期光谱数据的准确定性和定量分析奠定了基础。 展开更多
关键词 savitzky-golay滤波器 光谱数据预处理 折算吸光率 傅里叶变换红外光谱
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基于奇异值分解和Savitzky-Golay滤波器的信号降噪方法 被引量:17
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作者 朱红运 王长龙 +1 位作者 王建斌 马晓琳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2015年第10期3004-3007,3012,共5页
为降低信号中噪声的干扰,将奇异值分解(SVD)理论和Savitzky-Golay滤波器相结合提出了一种新的降噪方法。该方法首先分析了信号负熵随信噪比变化的规律,而后通过将负熵作为降噪效果的评估参数,确定了SVD降噪过程中构造的Hankel矩阵的最... 为降低信号中噪声的干扰,将奇异值分解(SVD)理论和Savitzky-Golay滤波器相结合提出了一种新的降噪方法。该方法首先分析了信号负熵随信噪比变化的规律,而后通过将负熵作为降噪效果的评估参数,确定了SVD降噪过程中构造的Hankel矩阵的最优维数;其次采用Savitzky-Golay滤波器对用于重构信号的奇异值进行了平滑滤波处理,并分析了Savitzky-Golay滤波器结构对降噪效果的影响,最后通过定义误差函数确定了Savitzky-Golay滤波器的最优结构。将该方法应用于线性调频信号和多成分周期信号的降噪实验,结果表明:基于SVD和Savitzky-Golay滤波器的降噪方法能有效降低噪声干扰,是一种有效的信号降噪方法。 展开更多
关键词 降噪 奇异值分解 负熵 savitzky-golay滤波器 HANKEL矩阵
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基于Savitzky-Golay滤波器的MOSFET阈值电压提取技术 被引量:2
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作者 杨红官 朱坤顺 朱晓君 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2242-2246,共5页
MOS(Matel-Oxide-Semiconductor)器件阈值电压提取过程中的一些求导运算放大了测量数据中所包含的涨落因素(噪声和测量错误),使阈值电压提取过程变得不稳定.本文采用Savitzky-Golay低通滤波算法,求导运算和滤波过程同时进行,有效地抑制... MOS(Matel-Oxide-Semiconductor)器件阈值电压提取过程中的一些求导运算放大了测量数据中所包含的涨落因素(噪声和测量错误),使阈值电压提取过程变得不稳定.本文采用Savitzky-Golay低通滤波算法,求导运算和滤波过程同时进行,有效地抑制了测量数据中的涨落.再结合目标曲线峰值附近局域匹配系数判据,阈值电压提取过程就可以稳定且自动地完成,这为MOSFET(MOS Field-Effect Transistor)特性分析及集成电路设计工作带来很大方便. 展开更多
关键词 金属氧化物半导体场效应晶体管 阈值电压 测量涨落 savitzky-golay滤波器
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基于光伏逆变器噪声源阻抗提取的EMI滤波器设计 被引量:3
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作者 汪海宁 李明杰 +2 位作者 苏建徽 张鹏 张健 《太阳能学报》 北大核心 2025年第5期345-354,共10页
提出一种基于光伏逆变器噪声源阻抗提取的EMI滤波器的高效设计方法,建立EMI滤波器的二端口网络等效模型并分析噪声源阻抗对滤波器插入损耗的影响,利用单电感/单电容插入损耗法获取光伏逆变器共模/差模噪声源阻抗的边界,并由转折频率分... 提出一种基于光伏逆变器噪声源阻抗提取的EMI滤波器的高效设计方法,建立EMI滤波器的二端口网络等效模型并分析噪声源阻抗对滤波器插入损耗的影响,利用单电感/单电容插入损耗法获取光伏逆变器共模/差模噪声源阻抗的边界,并由转折频率分别给出光伏逆变器的交流侧、直流侧EMI滤波参数设计等式。最后对20 kW光伏逆变器的噪声源阻抗进行提取,并接入所设计的EMI滤波器,对插入损耗进行仿真测量,验证所设计EMI滤波器可有效抑制噪声干扰,从而显著提升系统的电磁兼容性。 展开更多
关键词 逆变器 电磁兼容 噪声抑制 插入损耗 噪声源阻抗 EMI滤波器
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融合用户兴趣边界与可学习滤波器的序列化推荐模型 被引量:1
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作者 杨兴耀 刘岩松 +3 位作者 于炯 李梓杨 张少东 张君 《东北师大学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期82-89,共8页
用户交互序列不可避免的含有多种噪声,传统模型在对用户交互序列信息进行处理时常因忽略噪声问题导致用户交互序列特征提取不充分,可能导致算法难以把握用户兴趣范围,且现有推荐算法损失函数难以获取用户兴趣边界以平衡正负样本.针对以... 用户交互序列不可避免的含有多种噪声,传统模型在对用户交互序列信息进行处理时常因忽略噪声问题导致用户交互序列特征提取不充分,可能导致算法难以把握用户兴趣范围,且现有推荐算法损失函数难以获取用户兴趣边界以平衡正负样本.针对以上问题,本文提出了融合用户兴趣边界与可学习滤波器的序列化推荐模型,并使用自注意力机制提取用户交互序列特征;以用户兴趣边界充分获取用户兴趣范围,采用融合用户兴趣边界的混合损失函数,以此来缓解正负样本不平衡的问题,达到优化算法的目标.实验表明,模型较好地过滤用户序列噪声,增强注意力机制的特征提取效果,缓解正负样本不平衡的问题,通过调节正负样本得分使得模型的通用性更高. 展开更多
关键词 可学习滤波器 序列化推荐 兴趣边界 自注意力
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基于加权最小二乘的稀疏FIR滤波器设计方法 被引量:2
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作者 庄陵 宋诗苇 刘莹 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期84-91,共8页
大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由... 大规模通信系统的发展对传统滤波器设计提出了更高的要求,稀疏有限脉冲响应(FIR)滤波器具有低计算复杂度与低实现成本的特点,但常规凸松弛近似设计方法会产生额外的逼近误差,稀疏性也不理想,并且求解过程复杂。针对FIR滤波器在设计中由于乘法器个数多而导致实现成本高的问题,该文提出了一种基于加权最小二乘准则的稀疏FIR滤波器设计方法。首先,根据不同范数性质对初始稀疏表示的L0范数进行替换,即对目标函数进行改进,从而在保持稀疏性的基础上,解决非凸函数难以直接求解的问题;然后,将目标问题转化为2个凸子问题差的形式,根据迭代规则构造形式更为简单的子问题,采用交替求解方法求解子问题,以进一步提高求解效率并降低求解复杂度;最后,在确定0系数的位置后,通过求解一个加权最小二乘问题来进一步减小近似误差。仿真实验结果显示:与已有的稀疏滤波器求解方法相比,所提方法能够提高FIR滤波器的系数稀疏性,降低乘法器个数,并且在稀疏性增强的情况下获得较为折中的均方根误差与最大误差,同时计算机求解时间更少,求解效率更高。 展开更多
关键词 滤波器 设计方法 有限脉冲响应 加权最小二乘
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三相四线制有源电力滤波器分数阶重复控制研究
8
作者 黄海宏 韦继鹏 王海欣 《电机与控制学报》 北大核心 2025年第9期72-81,共10页
有源电力滤波器(APF)是治理电网谐波污染的重要设备。电网非工频时传统重复控制的谐振频率与电网实际频率之间会存在偏差,从而导致APF对谐波的跟踪补偿能力降低。为了解决非工频时重复控制跟踪补偿能力不足的问题,对APF进行数学建模,分... 有源电力滤波器(APF)是治理电网谐波污染的重要设备。电网非工频时传统重复控制的谐振频率与电网实际频率之间会存在偏差,从而导致APF对谐波的跟踪补偿能力降低。为了解决非工频时重复控制跟踪补偿能力不足的问题,对APF进行数学建模,分析电网频率非工频时对传统重复控制的影响,提出一种分数阶新型重复控制方法,在重复控制的内模中引入全通滤波器来构造分数阶延时环节,并通过锁相环获取电网频率来调整重复控制的拍数和滤波器参数,分析系统的稳定性,实现重复控制对谐波的准确跟踪和补偿。实验验证所提控制方法能够有效消除重复控制谐振频率与电网频率之间的偏差,提高APF在非工频电网频率时对周期次谐波的跟踪补偿能力,降低网侧电流的总谐波失真。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 重复控制 全通滤波器 谐波补偿 分数阶延时
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石英基极窄带声表面波滤波器的横向模式抑制研究
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作者 冷俊林 肖强 +6 位作者 陆川 董加和 陈文远 谢晓 金巧 杜雪松 汪红兵 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期230-233,共4页
针对通信和电子对抗系统中对极窄带SAW滤波器的需求,选用AT-石英作为压电材料设计SAW滤波器,为满足相对带宽小于1‰的要求,采用纵向耦合型双模(DMS)滤波器拓扑结构进行了优化设计。而后,研究了对AT-石英基极窄带SAW滤波器通带和高端过... 针对通信和电子对抗系统中对极窄带SAW滤波器的需求,选用AT-石英作为压电材料设计SAW滤波器,为满足相对带宽小于1‰的要求,采用纵向耦合型双模(DMS)滤波器拓扑结构进行了优化设计。而后,研究了对AT-石英基极窄带SAW滤波器通带和高端过渡带产生的横向模式杂波的抑制,采用指条电极末端加厚的Piston结构,通过有限元仿真建模优化实现了横向模式的抑制。最后通过实验对比了横向模式优化前后的测试曲线,结果表明,采用Piston结构抑制后SAW滤波器的最小插损、相对带宽和带内波纹均有明显改善。 展开更多
关键词 石英 声表面波滤波器 极窄带 纵向耦合 横向模式
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一种基于Kalman滤波器的融合时间尺度算法
10
作者 刘强 孙浩冉 +2 位作者 周进 胡邓华 张爽 《西安电子科技大学学报》 北大核心 2025年第4期248-260,共13页
时间尺度算法作为守时系统的重要组成部分,其核心任务是为守时系统建立并保持一个稳定、准确、可靠的时间尺度。针对传统加权平均的时间尺度算法在计算时间尺度时缺少对噪声关注度的问题以及守时系统对于实时性的需求,提出了一种基于Kal... 时间尺度算法作为守时系统的重要组成部分,其核心任务是为守时系统建立并保持一个稳定、准确、可靠的时间尺度。针对传统加权平均的时间尺度算法在计算时间尺度时缺少对噪声关注度的问题以及守时系统对于实时性的需求,提出了一种基于Kalman滤波器的融合时间偏差和频率偏差残差计算权重的时间尺度算法。该算法基于Kalman滤波器算法计算出原子钟时间偏差和频率偏差的最优估计值后,将时间偏差残差和频率偏差残差融合计算出原子钟权重,最后利用时间尺度基本方程加权平均后得到时间尺度。融合方法计算权重的时间尺度算法的优势在于综合考虑了时间偏差和频率偏差对于时间尺度的影响,并且借助Kalman滤波器提升了算法的实时性。通过仿真验证,发现使用融合方法计算权重的时间尺度算法的短期稳定性优于仅通过时间偏差计算原子钟权重的时间尺度算法、ALGOS、AT1算法和传统Kalman滤波器时间尺度算法计算得到的时间尺度的短期稳定度,且具有实时性。 展开更多
关键词 时间尺度 模拟噪声 KALMAN滤波器 融合权重
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抗移频间歇采样转发干扰波形与非匹配滤波器设计方法
11
作者 周凯 李超 +3 位作者 李坤 崔新风 姚辉伟 陈冬冬 《系统工程与电子技术》 北大核心 2025年第7期2194-2204,共11页
移频间歇采样转发干扰(shift-frequency interrupted sampling repeater jamming,SFISRJ)兼具两种干扰的优点,严重威胁雷达探测。对此,提出一种基于波形与非匹配滤波器设计的抗SFISRJ方法。兼顾干扰抑制和脉冲压缩性能,建立无约束多目... 移频间歇采样转发干扰(shift-frequency interrupted sampling repeater jamming,SFISRJ)兼具两种干扰的优点,严重威胁雷达探测。对此,提出一种基于波形与非匹配滤波器设计的抗SFISRJ方法。兼顾干扰抑制和脉冲压缩性能,建立无约束多目标联合优化模型,推导目标函数梯度,并提出基于限制内存BFGS(limited-memory Broyden-Fletcher-Goldfarb and Shannon,L-BFGS)的联合设计算法。仿真验证了所提算法的可行性,尤其当真实目标和假目标在时域和时频域不可分离时,所提算法相较于传统方法能够取得最优抗干扰性能。 展开更多
关键词 移频间歇采样转发干扰 波形设计 非匹配滤波器 梯度下降
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火箭发动机试验测试系统性能优化数字滤波器
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作者 耿卫国 王晓磊 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期31-36,68,共7页
在火箭发动机研制过程中,试验工作极为重要,而试验的主要结果是试车中所测量的大量数据,所以测量有着十分重要的意义。火箭发动机工作环境恶劣、试验费用高且试验危险性大,测点多、精度高、规模大,要求测量量程广频率宽,既要保证稳态参... 在火箭发动机研制过程中,试验工作极为重要,而试验的主要结果是试车中所测量的大量数据,所以测量有着十分重要的意义。火箭发动机工作环境恶劣、试验费用高且试验危险性大,测点多、精度高、规模大,要求测量量程广频率宽,既要保证稳态参数测量精度高,又要保证瞬态过程测量不失真,因此对测试系统也提出了特殊的要求。为满足火箭发动机试验新要求,提出火箭发动机试验测试系统性能优化数字滤波器,可在不改变原有设备硬件的基础上,根据需求,优化测试系统动态特性,满足发动机对稳态参数精度高、瞬态参数不失真的测试要求。试验验证结果表明,此方法可以明显改善火箭发动机试验测试系统的性能。 展开更多
关键词 火箭发动机 试验 测试 性能优化 数字滤波器
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基于IPSO-BPNN自适应未知输入离散卡尔曼滤波器的桥面不平顺识别
13
作者 李韶华 吕壮 张宇 《振动与冲击》 北大核心 2025年第16期204-217,共14页
为实现车辆行驶过程中对桥面不平顺的准确识别,提出了一种基于改进粒子群优化的反向传播神经网络(improved particle swarm optimization-back propagation neural networks,IPSO-BPNN)自适应未知输入离散卡尔曼滤波器的桥面不平顺识别... 为实现车辆行驶过程中对桥面不平顺的准确识别,提出了一种基于改进粒子群优化的反向传播神经网络(improved particle swarm optimization-back propagation neural networks,IPSO-BPNN)自适应未知输入离散卡尔曼滤波器的桥面不平顺识别算法。基于车桥耦合模型,以轮胎-桥面接触点处竖向位移为未知输入,以车轮位移、加速度及车身加速度作为观测向量,设计未知输入离散卡尔曼滤波器;通过IPSO算法得出各桥面等级下的测量噪声协方差矩阵的最优值,通过BPNN分段实时对桥面不平顺进行等级分类,二者结合实时更新卡尔曼滤波器中的测量噪声矩阵,从而自适应识别不同桥面不平顺。在不同行驶速度、不同桥面等级、不同车桥质量比等工况下进行仿真分析,并设计了通过振动台进行车桥耦合试验的方案,根据振动台提取的车身加速度和车轮加速度等参数,通过二重积分去趋势项得到车轮位移,整理数据作为观测向量设计滤波器。为匹配振动台的1/4悬架模型,等比例缩尺二自由度车辆模型参数和桥梁模型参数,以保证缩尺后桥梁的挠曲线和竖向位移的相似性。仿真和试验结果表明,基于IPSO-BPNN自适应未知输入离散卡尔曼滤波器能够在多种工况下自适应调节,相较于传统卡尔曼滤波器,识别的桥面不平顺均方根误差、最大绝对误差和相关系数分别提高11.29%、33.52%、2.84%,该算法不仅识别精度高,而且有很强的鲁棒性。 展开更多
关键词 桥面不平顺识别 自适应卡尔曼滤波器 车桥耦合 车辆平顺性
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结合注意力机制和Gabor滤波器的人脸伪造检测
14
作者 罗维薇 岳田田 雷琴 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期27-33,共7页
针对假人脸和真实人脸纹理的显著差异,提出了一种基于纹理特征的人脸伪造检测模型.首先,以ResNet18为主干网络,结合通道注意力机制和残差网络解决网络退化的问题,并建立通道之间的联系以提取深层特征;其次,运用自相关矩阵来量化图像块... 针对假人脸和真实人脸纹理的显著差异,提出了一种基于纹理特征的人脸伪造检测模型.首先,以ResNet18为主干网络,结合通道注意力机制和残差网络解决网络退化的问题,并建立通道之间的联系以提取深层特征;其次,运用自相关矩阵来量化图像块之间的相关性,捕捉图像中不同尺度的特征以获取全局统计特征;最后,通过在自相关模块的每个池化层后引入Gabor滤波器,提取图像的局部纹理特征,全面描述图像内容,并采用Softmax函数对输入图像进行层次化分类.实验结果表明,对于不同的图像增强方法编辑的假图像,该方法有效提升了检测准确率. 展开更多
关键词 人脸伪造检测 残差网络 注意力机制 自相关矩阵 GABOR滤波器
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恒定带宽的高选择性平衡可调带通滤波器
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作者 王友保 鲍岩 +1 位作者 张天豪 马君鑫 《电子测量与仪器学报》 北大核心 2025年第4期26-33,共8页
针对传统可调滤波器在中心频率调谐过程中难以维持恒定带宽的技术难题,设计了一款新的中心频率可调、带宽恒定、高频率选择特性的平衡带通滤波器。该滤波器基于谐振器之间存在的电磁耦合,采用4个可调谐振器来构成3个耦合结构,并在馈电... 针对传统可调滤波器在中心频率调谐过程中难以维持恒定带宽的技术难题,设计了一款新的中心频率可调、带宽恒定、高频率选择特性的平衡带通滤波器。该滤波器基于谐振器之间存在的电磁耦合,采用4个可调谐振器来构成3个耦合结构,并在馈电电路上引入源与负载的耦合,以便在通带两侧各产生2个传输零点;仅使用同一个直流偏置电压加载于变容二极管,实现了滤波器的中心频率的可调;采用奇偶模分析理论,以及利用耦合系数、外部品质因数分别随谐振频率变化的目标曲线,实现了滤波器的带宽恒定、插损小、带外抑制好的设计目标。滤波器的仿真和实测性能基本一致,其可调中心频率范围为788~978 MHz,而在此可调中心频率范围内维持3 dB带宽为(43±1.2 MHz)不变。与现有技术相比,该设计在保持恒定带宽的同时,通过谐振器结构的优化折叠,有效减小了器件尺寸,为高性能可调滤波器的实现提供了一种可行的解决方案。 展开更多
关键词 可调滤波器 恒定带宽 高频率选择性 传输零点
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基于梯度下降的可变分数时延滤波器优化方法
16
作者 庄陵 郝汉杰 《通信学报》 北大核心 2025年第4期121-128,共8页
针对可变分数时延滤波器低失真传输需求,提出一种基于梯度下降并结合均方根传播的优化方法。首先,通过矩阵形式推导目标函数与梯度表达式,利用历史与当前梯度信息的指数移动平均来调整步长。其次,更新权重时引入上次迭代残差的协方差矩... 针对可变分数时延滤波器低失真传输需求,提出一种基于梯度下降并结合均方根传播的优化方法。首先,通过矩阵形式推导目标函数与梯度表达式,利用历史与当前梯度信息的指数移动平均来调整步长。其次,更新权重时引入上次迭代残差的协方差矩阵,以进一步提高滤波器频响特性与理想特性的逼近程度。最后,从复杂度和误差方面与现有方法进行对比。仿真结果表明,与传统加权最小二乘法相比,所提方法在保证局部幅度与群时延精度的同时,归一化均方根误差有效降低34.36%。 展开更多
关键词 可变分数时延滤波器 低失真 梯度下降 均方根传播 归一化均方根误差
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高速低消耗数字插值滤波器设计
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作者 姚亚峰 王桐 +1 位作者 徐洋洋 辛拯宇 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期195-202,共8页
针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗... 针对传统数字插值滤波器硬件资源消耗大、工作速度慢等问题,提出一种基于运算资源复用的改进数字插值滤波器的设计方法.该方法在多相数字插值滤波器的基础上,对滤波器架构进行了优化,实现核心运算资源的复用,可以明显降低电路资源消耗和功耗.提出的新型构架滤波器采用FPGA平台进行了原型验证,并与传统插值滤波器、多路并行插值滤波器和多相插值滤波器进行了对比.结果表明,改进滤波器所占用寄存器数量较传统结构减少65%,较多路并行结构减少73%,较多相结构减少28%;最大工作时钟频率较传统结构提升129%,较多路并行结构提升13.8%,功耗也要低于传统结构、多路并行结构,更适合高速、低消耗等应用场景. 展开更多
关键词 插值 数字滤波器 现场可编程门阵列(FPGA) 数模转换器 数字上变频
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驻波移相有源电力滤波器在环形配电网中的应用 被引量:1
18
作者 张敏 孙孝峰 +2 位作者 朱艳萍 沈虹 李昕 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期203-216,共14页
针对环形配电网中由功率因数校正电容与馈线电感之间谐振导致的背景谐波电压放大问题,提出了一种在环形配电网中点安装驻波移相有源电力滤波器(SWPS-APF)的谐波抑制方案,其抑制原理是通过移动谐波电压驻波的相位使驻波波腹靠近或恰好落... 针对环形配电网中由功率因数校正电容与馈线电感之间谐振导致的背景谐波电压放大问题,提出了一种在环形配电网中点安装驻波移相有源电力滤波器(SWPS-APF)的谐波抑制方案,其抑制原理是通过移动谐波电压驻波的相位使驻波波腹靠近或恰好落在馈线始端,从而实现背景谐波的衰减。所提方案分为驻波左移和右移两种策略,两者具有不同的适用范围,但涵盖了所有工况。相比于传统的阻性有源电力滤波器(RAPF)方案,该文所提方案抑制背景谐波的效果明显,并且所需的补偿容量也更少。最后,仿真分析和实验结果均验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 背景谐波 有源电力滤波器 谐波抑制 驻波
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基于双观测值融合卡尔曼滤波器的水田农机转向轮角估计方法与试验 被引量:2
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作者 满忠贤 何杰 +5 位作者 冯达文 李仁浩 邓小兵 涂团鹏 汪沛 胡炼 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期38-47,共10页
针对水田自动驾驶农机遇到侧滑时速度突变导致转角估计不准确的问题,本文提出了一种基于双观测值融合卡尔曼滤波器的水田作业农机转向轮角估计方法,建立了水田作业农机转向轮角估计模型。首先采用改进型两轮农机侧滑模型获得基于运动学... 针对水田自动驾驶农机遇到侧滑时速度突变导致转角估计不准确的问题,本文提出了一种基于双观测值融合卡尔曼滤波器的水田作业农机转向轮角估计方法,建立了水田作业农机转向轮角估计模型。首先采用改进型两轮农机侧滑模型获得基于运动学模型的水田农机前轮转向角度,其次对所采集的GPS速度和惯性导航速度采用加权观测融合的方法对转向模型的水田农机作业速度进行补偿,最后提出了基于双观测值融合卡尔曼滤波器的水田作业农机轮向轮角估计方法,将基于运动学模型的前轮转向角和基于转向电机编码的前轮转向角作为双观测值,从而估计水田农机前轮转角。为验证本文所提方法,以水稻直播机为研究平台,在水田中开展速度校正、前轮转向角估计试验和直线跟踪试验。速度校正试验结果表明,水田硬底层高低不平是前轮转角拟合精度不佳的直接原因,本文所提方法将直播机速度稳定在一定范围内,解决了因水田硬底层起伏变化造成前轮转角拟合精度不佳的问题。前轮转向角估计试验结果表明,农机前轮估计角度相对角度传感器角度变化跟踪误差平均值为0.12°,偏差最大值为1.67°,偏差标准差为0.4°。本文所提方法能够准确地测量农机前轮转向角,最终控制直播机稳定追踪目标角度,满足水田农机前轮转角估计精度要求。直线跟踪试验结果表明,在水田环境下,平均绝对误差为3.14 cm,位置偏差标准差为2.11 cm。本文提出的方法适用于水田无人驾驶,提高了转角估计精度和农机导航作业质量。 展开更多
关键词 水田 农业机械 自动驾驶 卡尔曼滤波器
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微带交指带通滤波器小型化结构设计 被引量:4
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作者 蒋建华 张杨 +1 位作者 侯明 李晓珍 《现代电子技术》 北大核心 2025年第1期112-116,共5页
文中提出在终端短路式交指带通滤波器的开路端引入一段微带加载线,使谐振器产生尺寸跳变。通过改变微带加载线的线宽,增加谐振器的等效电感值,从而实现降低该带通滤波器中心频率的目的,并且给出了在设计指标下,随加载线宽变化中心频率... 文中提出在终端短路式交指带通滤波器的开路端引入一段微带加载线,使谐振器产生尺寸跳变。通过改变微带加载线的线宽,增加谐振器的等效电感值,从而实现降低该带通滤波器中心频率的目的,并且给出了在设计指标下,随加载线宽变化中心频率变化的经验公式。对X波段的微带交指带通滤波器和微带线尺寸跳变进行了研究,研究数据表明:谐振器越短,中心频率往高频偏移越多;微带线尺寸跳变越大,中心频率往低频偏移越多。通过合理减小谐振器长度和增加微带加载线线宽,滤波器整体长度减小而宽度不变,且改进前后滤波特性不发生改变,达到了滤波器小型化的目的。通过在HFSS中建立滤波器模型并进行仿真,改进后增加了传输零点,回波损耗更加稳定,谐振器长度减小10%,微带加载线线宽增加0.15 mm,整体滤波器尺寸减小10%,验证了所提出结构的可行性。 展开更多
关键词 带通滤波器 交指型 微带加载线 小型化 HFSS 谐振器
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