FIR滤波器

摘要： 针对传统FIR滤波器设计中乘法单元占用大量资源的问题,基于非递归共子消除(NR-SCSE)算法,结合标准符号数(CSD)编码,提出了一种低复杂度的无乘法FIR滤波器优化设计方法。利用Matlab生成滤波器的原始系数集和输入信号源,用CSD和NR-SCSE对其进行变换,得到新的量化系数集。用Quartus算法语言实现了一个15阶低通滤波器,并在Modelsim中进行了仿真测试。结果表明,新的结合算法相比于传统算法使用的硬件资源更少,加法器数量减少了30%左右。

摘要： 针对原始哈里斯鹰算法(Harris Hawks Optimization,HHO)存在收敛精度低、易陷入局部最优等问题,提出一种改进的哈里斯鹰算法。首先引入Logistic混沌映射加强扰动,丰富种群多样性,提高算法收敛精度;其次用非线性逃逸能量因子代替线性逃逸能量因子,易于跳出局部最优。为了验证改进效果,利用改进算法求解FIR滤波器设计问题。仿真结果表明,与原始哈里斯鹰算法相比,基于改进算法的FIR滤波器具有更加理想的通带和阻带性能。

摘要： 目前市场上的大地电磁仪所使用的单个ADC(Analog to Digital Converter)的采样范围无法满足大地电磁法可用频率的采集,通常采用两个不同频率范围的ADC来满足广范围频率的采集,但采用两种不同的采集卡使得大地电磁仪功耗增加、体积变大,不方便进行野外采集。为了减少仪器功耗、体积,本文以ADS1282模数转换器为例提出一种在单个采集卡内部数字滤波的基础上级联基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的线性偶对称结构FIR(Finite Impulse Response Digital Filter)低通抽取滤波器的方案,减少了系统处理的数据量,同时使其在满足原有ADC频率范围的基础上满足更低的频率采集。为了实现高倍抽取滤波,利用Matlab的滤波设计模块FDAtool设计出抽取数为128倍、总阶数为1395的低通抽取滤波器,并在Simulink及FPGA上进行仿真计算,证明了其功能的可实现性。为了验证该滤波器是否可嵌入大地电磁仪采集系统中,将设计好的高阶低通高倍抽取滤波器植入基于FPGA的大地电磁仪接收机采集控制系统中,对控制系统进行功耗及资源占用分析,得出各类资源最大占用比为25%、总功耗为1.952 W,表明该设计方案不仅满足更低频采集,而且可基于FPGA实现。

摘要： 根据电力变压器特高频局部放电信号特征,文中设计一种基于FPGA+ARM架构的特高频局部放电检测仪。该架构通过利用FPGA强大的可编程能力,不仅大大减少了硬件设计的复杂度,而且还提高了整个系统运行的速度,同时在FPGA中创新性地设计了可以灵活控制VGA大小的DAC8562模块及可灵活控制滤波程度的FIR滤波器模块,为在复杂的环境中快速有效地检测出局放信号提高了保障。利用ARM芯片强大的数据处理能力对数据进行处理及多重参数的配置,从而快速准确地检测出特高频局部放电。最后,通过系统测试,文中设计的特高频局部放电检测仪具有极好的稳定性,能够满足工程实际需求。

摘要： 针对弹药发射及侵彻过程中高速大量程冲击信号的测量需求,设计了一种基于电荷传感器的高冲击弹载侵彻加速度测量电路,解决了常规弹载记录仪在侵彻过程中压电传感器因高过载而产生的严重信号值零点漂移的现象;通过对压电传感器的零点漂移现象的机理分析以及推导电荷转换等效电路中零点漂移电压的相关表达式,提出在前端采集的调理电路中用晶体管与运算放大器搭建了加推挽电流放大级的电荷放大器的方案,增强电路驱动能力,加快压电传感器放电速度;改善电路可替代例如小波分析等事后处理数据消除零点漂移的算法,在信号源头处解决零点漂移现象,并且实现在FPGA中搭建FIR滤波器对信号进行滤波,去除机械结构共振与传感器安装谐振造成的信号失真现象,满足测量常规弹药侵彻过程高过载连续动态特性的实时性测量,对研究这类工程问题的人员实现对测量电路改进具有指导意义。

摘要： 基于FPGA的虚拟听觉系统具有硬件要求低、设备体积小等优点,在虚拟现实、听觉心理学等领域得到了广泛的应用,但现有的基于FPGA的虚拟听觉系统存在乘法器资源消耗高、垂直方向正确率低等问题。为了解决这些问题,提出了一种基于输出声音响度来辨别垂直方向的方法,并构建了一个基于FPGA的虚拟听觉系统。该系统采用一种折叠型有限脉冲响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器作为核心数据处理单元,并能通过上位机软件来实时更改定位方向。FPGA上板验证结果表明,该系统很好地实现了虚拟听觉功能,并具有乘法器资源消耗小、平均正确率高的优点。

摘要： CMOS温度传感器广泛应用于物联网传感节点,功耗属性是其重要指标.数字滤波器功耗是温度传感器功耗的主要来源之一,限制数字滤波器功耗成为实现温度传感器低功耗的重要方法.基于此,开展了面向CMOS温度传感器的低功耗数字滤波器设计,提出了一种精度自适应的数字滤波器,该滤波器由递归型CIC滤波器和基于移位加法器的FIR滤波器级联而成,可根据实测温度与用户设定阈值温度区间差值自行调节CIC滤波器级数和FIR滤波器阶数.当实测温度在阈值温度区间内时,滤波器中的所有运算单元均参与运算,滤波器处于最高精度;当实测温度在阈值温度区间外时,有选择性的关断滤波器中的运算单元,使滤波器功耗下降.对于不需要重点监测的温度区间,测温精度要求通常并不高,若依旧进行高精度温度监测,将产生许多不必要功耗开销,采用精度自适应的数字滤波器可以有效解决该问题.为了进一步降低温度传感器功耗,根据温度信号变化缓慢的特点,采用单次温度转换结合闲时关断的工作模式,并对该种工作模式下单次温度转换运算进行优化,使FIR滤波器功耗降低5.5%.温度传感器采用180 nm CMOS工艺实现,测试结果表明,当实测温度处于阈值温度区间内时,传感器在-55~115°C温度范围内可以具有0.47°C的精度,在1.8 V供电电压下,传感器数字部分功耗为20.15μW.当实测温度在阈值温度区间外时,相比于实测温度处于阈值温度区间内,传感器数字部分功耗最大可降低11.3%.

摘要： 分布式算法(DA)具有节约硬件资源的优势,被广泛地应用于FIR滤波器设计中。提出一种改进的分布式算法,通过FPGA实现了一个32抽头的FIR低通滤波器,对ModelSim的仿真结果进行了分析,验证了该算法的可行性。结果表明改进的分布式算法比传统分布式算法显著降低了逻辑单元和存储资源的占用。

摘要： 本文介绍了不同窗函数的定义特性与频率采样法,阐述了FIR滤波器的设计步骤。基于汉明窗函数法和汉宁窗函数法以及频率采样法,分别设计了FIR低通滤波器和高通滤波器以及多带滤波器,并进行了仿真测试,仿真结果表明所设计的滤波器各项性能指标均能够达到设计目标要求。

摘要： 为有效开展数字滤波器及其滤波综合实验设计,借助FDATool软件,设计了IIR带通和带阻滤波器和FIR低通滤波器。求得IIR带通滤波器的直接型网络结构的系数Num和Dec;求得IIR带阻滤波器的级联型网络结构的系数SOS和增益G;求得FIR滤波器的单位脉冲响应h(n)。讨论了线性常系数差分方程的求解过程。根据数字滤波器通带和阻带的截止频率,设计了输入序列x(n).借助CCS 5.5软件,采用C语言编写程序,实现了IIR直接型网络结构带通滤波;IIR级联型网络结构带阻滤波;FIR直接型网络结构低通滤波,较好地完成对输入序列x(n)的滤波。仿真实验结果表明,借助FDATool软件和CCS 5.5软件能够较好地完成数字滤波器综合实验设计。

摘要： 本文从理论和实践两个角度对“数字信号处理”课程中FIR滤波器的设计进行了分析和研究,指出了这两种方法之间的联系与区别,有助于把理论所学的知识转化为实际的工程动手能力,并找到一种比较实用的设计FIR滤波器的方法,为日后的实际工作打下良好的基础.

摘要： 本文从理论和实践两个角度对“数字信号处理”课程中FIR滤波器的设计进行了分析和研究,指出了这两种方法之间的联系与区别,有助于把理论所学的知识转化为实际的工程动手能力,并找到一种比较实用的设计FIR滤波器的方法,为日后的实际工作打下良好的基础.

摘要： 本文从理论和实践两个角度对“数字信号处理”课程中FIR滤波器的设计进行了分析和研究,指出了这两种方法之间的联系与区别,有助于把理论所学的知识转化为实际的工程动手能力,并找到一种比较实用的设计FIR滤波器的方法,为日后的实际工作打下良好的基础.

摘要： 本文从理论和实践两个角度对“数字信号处理”课程中FIR滤波器的设计进行了分析和研究,指出了这两种方法之间的联系与区别,有助于把理论所学的知识转化为实际的工程动手能力,并找到一种比较实用的设计FIR滤波器的方法,为日后的实际工作打下良好的基础.

摘要： 特高压长线路的分布参数和频变参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，故障初期，线路中含有大量谐波，应计及分布参数和频变参数的影响，才能进一步反映实际。本文提出考虑频变参数补偿算法的长线距离保护，将频变参数线路模型的电压电流计算分解为理想分布参数线路模型的计算与一个补偿矩阵的级联，并将这个补偿矩阵转化为FIR滤波器，在此基础上，由保护安装处的电压电流计算得到距离Ⅰ段整定点的电压电流，并以整定点为观测点，进行以测距为基础的距离保护。本文提出的算法能够在时域准确、快速计算，从而提高了长线距离保护的性能。

摘要： 特高压长线路的分布参数和频变参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，故障初期，线路中含有大量谐波，应计及分布参数和频变参数的影响，才能进一步反映实际。本文提出考虑频变参数补偿算法的长线距离保护，将频变参数线路模型的电压电流计算分解为理想分布参数线路模型的计算与一个补偿矩阵的级联，并将这个补偿矩阵转化为FIR滤波器，在此基础上，由保护安装处的电压电流计算得到距离Ⅰ段整定点的电压电流，并以整定点为观测点，进行以测距为基础的距离保护。本文提出的算法能够在时域准确、快速计算，从而提高了长线距离保护的性能。

摘要： 特高压长线路的分布参数和频变参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，故障初期，线路中含有大量谐波，应计及分布参数和频变参数的影响，才能进一步反映实际。本文提出考虑频变参数补偿算法的长线距离保护，将频变参数线路模型的电压电流计算分解为理想分布参数线路模型的计算与一个补偿矩阵的级联，并将这个补偿矩阵转化为FIR滤波器，在此基础上，由保护安装处的电压电流计算得到距离Ⅰ段整定点的电压电流，并以整定点为观测点，进行以测距为基础的距离保护。本文提出的算法能够在时域准确、快速计算，从而提高了长线距离保护的性能。

摘要： 特高压长线路的分布参数和频变参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，故障初期，线路中含有大量谐波，应计及分布参数和频变参数的影响，才能进一步反映实际。本文提出考虑频变参数补偿算法的长线距离保护，将频变参数线路模型的电压电流计算分解为理想分布参数线路模型的计算与一个补偿矩阵的级联，并将这个补偿矩阵转化为FIR滤波器，在此基础上，由保护安装处的电压电流计算得到距离Ⅰ段整定点的电压电流，并以整定点为观测点，进行以测距为基础的距离保护。本文提出的算法能够在时域准确、快速计算，从而提高了长线距离保护的性能。

摘要： 特高压长线路的分布参数和频变参数特性使传统距离保护的测量阻抗不与故障距离成正比，故障初期，线路中含有大量谐波，应计及分布参数和频变参数的影响，才能进一步反映实际。本文提出考虑频变参数补偿算法的长线距离保护，将频变参数线路模型的电压电流计算分解为理想分布参数线路模型的计算与一个补偿矩阵的级联，并将这个补偿矩阵转化为FIR滤波器，在此基础上，由保护安装处的电压电流计算得到距离Ⅰ段整定点的电压电流，并以整定点为观测点，进行以测距为基础的距离保护。本文提出的算法能够在时域准确、快速计算，从而提高了长线距离保护的性能。

摘要： 研究了一种能够模拟具有特定功率谱特征的舰船辐射噪声的方法。此方法将白噪声通过具有特定响应的FIR滤波器来模拟舰船辐射噪声中的连续谱成分。FIR滤波器的设计采用凸优化(Convex Optimization)方法，克服了自适应FIR滤波器设计方法中调整代价因子的困难。仿真实验表明，该方法能简单、有效地模拟出舰船辐射噪声信号的一般声学特性。

摘要： 本发明实施例涉及数据处理领域，公开了一种FIR滤波器的滤波方法、FIR滤波器及伺服驱动器。本发明中，一种FIR滤波器的滤波方法，包括：比较计算序列与滤波器的阶数的大小；当计算序列大于或者等于滤波器的阶数时，通过进行滤波计算；其中，n代表计算序列，N代表滤波器的阶数，N≥1，x(i)代表滤波器的第i次的滤波输入值，y(n)代表滤波器的第n次的滤波输出值；b(m)代表滤波器缓存的第m次的滤波输入值。本实施例还提供了FIR滤波器及伺服驱动器，使得在滤波输入值发生改变的时候，既能保证在设定的滤波周期内输出滤波，又使得输出的滤波为平滑的滤波，有效防止对电机等的冲击力过大。

摘要： 本发明实施例公开了一种并行FIR抽取滤波器的数据处理方法，所述并行FIR抽取滤波器的抽取因子可变，所述并行FIR抽取滤波器包括P个FIR子滤波器，P取正整数，该并行FIR抽取滤波器的数据处理方法包括：缓存当前时刻获取的M路并行输入数据，M为大于P的整数；将缓存的所有数据进行组合后获得多个数据组；根据当前的抽取因子从所述多个数据组中抽取P个数据组；将所述P个数据组分别输出至所述P个FIR子滤波器中，以执行数据处理操作。本发明实施例还公开了一种并行FIR抽取滤波器。

摘要： 本发明实施例提供了一种FIR滤波器滤波的方法和滤波器，能够在减少滤波器中的乘法器的基础上，使得乘法器的位宽增加较少，且从输入数据到滤波结果的各条处理路径时延基本相同，可应用于降采样的并行FIR滤波器中。所述滤波器包括的第一乘法器用于获得(X(m)+X(m+Q))*(H(n)+H(n+Q))，其中，1＜＝Q＜＝N；所述滤波器，还用于获得X(m)*H(n+Q)和X(m+Q)*H(n)；所述滤波器，根据获得的(X(m)+X(m+Q))*(H(n)+H(n+Q))、X(m)*H(n+Q)和X(m+Q)*H(n)，获得X(m)*H(n)+X(m+Q)*H(n+Q)。本发明实施例适用于滤波器技术领域。

摘要： 本公开涉及一种耳机的降噪方法、自适应FIR滤波器、除噪滤波器组和耳机。所述降噪方法包括：采集外部环境噪声信号；基于外部环境噪声信号利用第一无限冲激响应(IIR)滤波器滤波以得到第一噪声参考信号，以抵消耳外麦克风和扬声器的作用；采集残留噪声信号，并基于残留噪声信号和第一噪声参考信号来调整第一有限冲激响应(FIR)滤波器的系数；利用第一FIR滤波器对第一噪声参考信号进行滤波，并经由扬声器输出耳内反向噪声，以与进入耳内的噪声空中对消。该方法能针对耳机佩戴姿势、耳结构和噪声场景变化中的任一种自适应调整FIR滤波器的滤波器系数，在实现自适应快速收敛且FIR滤波器的阶数较低的情况下，对不同情况下的噪声均达到好的抑制效果。

摘要： 本发明公开了一种余弦调制滤波器组的稀疏线性相位FIR原型滤波器的设计方法。具体步骤如下：第1、余弦调制滤波器组的稀疏线性相位FIR原型滤波器设计参数的初始化；第2、迭代计算满足完全重建条件的余弦调制滤波器组的稀疏线性相位FIR原型滤波器，包括单位脉冲响应的非零抽头系数数目、位置以及具系数数值的确定。本发明可设计低非零抽头数的原型滤波器，滤波器的稀疏性可使其实现所用的加法器乘法器数目减少，从而能提高其运算速度、减小运算误差和降低能耗，进而降低生产成本。

摘要： 为换能器阵列(诸如麦克风或扬声器阵列)的波束成形滤波器计算FIR滤波器系数的有效性通过在两个阶段中执行计算而被增加，即，首先通过计算波束成形滤波器的频域滤波器权重，即，描述频率维度内的波束成形滤波器的传递函数的系数，以便获得用于波束成形滤波器的目标频率响应，使得将波束成形滤波器应用于阵列近似期望定向选择性，以及随后通过为波束成形滤波器计算FIR滤波器系数，即，描述时域内的波束成形滤波器的脉冲响应的系数，如此使得FIR波束成形滤波器的频率响应根据预定标准以最优方式近似目标频率响应。与如来自由FIR滤波器系数所描述的脉冲响应的离散傅立叶变换的结果的频率分辨率相比，两阶段过程允许作为目标频率响应的计算的基础的频率分辨率的独立选择。此外，在频域中的波束成形驱动权重的计算中和在时域FIR滤波器系数的计算中，都可以预定义特定约束，以便以有针对性的方式影响各个计算。

摘要： 本发明实施例涉及数据处理领域，公开了一种FIR滤波器的滤波方法、FIR滤波器及伺服驱动器。本发明中，一种FIR滤波器的滤波方法，包括：比较计算序列与滤波器的阶数的大小；当计算序列大于或者等于滤波器的阶数时，通过

摘要： 本发明实施例公开了一种并行FIR抽取滤波器的数据处理方法，所述并行FIR抽取滤波器的抽取因子可变，所述并行FIR抽取滤波器包括P个FIR子滤波器，P取正整数，该并行FIR抽取滤波器的数据处理方法包括：缓存当前时刻获取的M路并行输入数据，M为大于P的整数；将缓存的所有数据进行组合后获得多个数据组；根据当前的抽取因子从所述多个数据组中抽取P个数据组；将所述P个数据组分别输出至所述P个FIR子滤波器中，以执行数据处理操作。本发明实施例还公开了一种并行FIR抽取滤波器。

摘要： 本发明实施例提供了一种FIR滤波器滤波的方法和滤波器，能够在减少滤波器中的乘法器的基础上，使得乘法器的位宽增加较少，且从输入数据到滤波结果的各条处理路径时延基本相同，可应用于降采样的并行FIR滤波器中。所述滤波器包括的第一乘法器用于获得(X(m)+X(m+Q))*(H(n)+H(n+Q))，其中，1＜＝Q＜＝N；所述滤波器，还用于获得X(m)*H(n+Q)和X(m+Q)*H(n)；所述滤波器，根据获得的(X(m)+X(m+Q))*(H(n)+H(n+Q))、X(m)*H(n+Q)和X(m+Q)*H(n)，获得X(m)*H(n)+X(m+Q)*H(n+Q)。本发明实施例适用于滤波器技术领域。

摘要： 本发明提供了一种减少升余弦滤波器乘法器数量的方法及FIR升余弦滤波器，其方法包括步骤：根据升余弦滤波器的应用需求设计传统的FIR升余弦滤波器，并确定传统的所述FIR升余弦滤波器的传递函数多项式系数；将传统的所述FIR升余弦滤波器分解为前置滤波器和均衡滤波器；修改传统的所述FIR升余弦滤波器的传递函数多项式系数，使优化后的系统的传递函数在w＝π处为零，因式分解出零点的因子，获得所述前置滤波器和所述均衡滤波器对应的传递函数多项式。该优化后的FIR升余弦滤波器能够在保证性能不变的前提下，减少乘法器的数量，从而便于FIR升余弦滤波器的使用。