DVB-S基带滤波器中可变插值率补偿技术

文中介绍DVB-S信道编码系统中可变插值率滤波器的实现结构,分析该结构的特点,并针对CIC滤波器存在通带下垂的特点提出可配置ISOP的实现方法.     

CIC滤波器的优化设计及FPGA实现

CIC滤波器是一种结构简单、规整,占用存储量小的滤波器,不需要乘法器,非常适用于高速采样和插值比很大的场合.本文介绍了一般CIC滤波器的结构,展示了组成CIC滤波器的2个基本单元,以及它们各自的数学本质与Z变换下的意义.介绍了内插器和抽取器这2种CIC滤波器各自的结构与性能,从数学上分析了其性能及其与FIR滤波器的关系,从频域上展示了其本质.并讨论其内部寄存器的最小位宽与溢出保护,最后介绍了抽取器与内插器分别在FPGA上的一般实现方法,并指出了一些提高实现性能的措施与建议.     

数字接收机中CIC滤波器的设计

CIC（cascaded integrator comb）滤波器的结构简单,需要的存储量小,是被证明在高速抽取和插值系统中非常有效的单元。它主要用于采样速率的抽取,同时具有低通滤波的作用。CIC滤波器的主要特点是,仅仅利用加法器、减法器和寄存器,因此占用资源少、实现简单且速度高。介绍了CIC滤波器的基本组成原理,并在此基础上,提出了滤波器的各项参数的选择和设计CIC滤波器的基本方法,用Verilog HDL语言在FPGA和MATLAB上分别进行了仿真,并且验证了设计的可靠性和可行性。     

CIC抽取滤波器的两种补偿方法的比较

本文主要介绍了CIC(cascad intergrator comb)抽取滤波器的两种补偿方法:升幅FIR滤波器补偿法;ISOP(Interpolated Second Order Polynomials)补偿法。本文以抽取因子为256的四级级联CIC抽取滤波器为例,详细介绍了两种补偿方法的原理和相应的模型参数求解方法,并对比了它们的补偿效果和硬件实现结构。实验表明ISOP的通带补偿效果比升幅FIR补偿更好,但是FIR补偿的阻带衰减特性更好些。     

积分梳状滤波器在FPGA中的实现

本文介绍了积分梳状滤波器(CIC)的原理和基本特点,讨论了积分梳状滤波器抽取因子的确定方法及其在PFGA中的实现.     

一种锐化的高速CIC抽取滤波器

将余弦滤波器和锐化技术应用到CIC抽取滤波器中，提出一种高速高效的CIC滤波器设计方法。首先，将抽取滤波器分解为两部分，工作在高速端的部分作解递归处理，另一部分作部分锐化处理。然后，对非递归部分用余弦滤波器预滤波，并按照抽取等效变换规则，实行分解置换，使各单元的工作速度逐级降低。最后，把多相滤波技术应用到非递归部分的各单元，进一步降低其工作速度。仿真结果证明，改进的CIC抽取滤波器频率响应特性得到显著改善，滤波器工作速度大大降低。     

CIC滤波器在超声多普勒信号接收机中的应用

在医用超声多普勒信号接收机中,CIC滤波器(积分梳状滤波器)起到了高效滤波,同时降低采样速率的作用,是后续信号处理的先决条件.首先详细分析了CIC滤波器的原理以及构成.结合超声多普勒接收机中的实际设计要求,应用MATLAB对滤波器参数进行了设计与仿真.最后应用Verilog语言在FPGA上完成了滤波器以及片上验证系统的...     

相位噪声测量中环路滤波器研究与实现

环路滤波器是鉴相法测量相位噪声系统中决定相位噪声提取性能的重要部件,采用数字实现方法时,测量系统分析带宽和锁相环路工作要求决定了该滤波器为极窄带宽滤波器。针对高性能极窄带宽的设计要求,通过理论分析,提出了适用于相位噪声测量系统的分级多相抽取数字滤波器结构。该结构采用了多级抽取、多相结构、存储器优化、乘法器优化等改进方法。论文中对优化后的滤波器结构与现有滤波器实现结构分别在FPGA中进行实现。通过比较两者实验结果,给出的极窄带宽滤波器分级多相实现结构在达到系统指标要求的条件下,占用资源为传统结构的33．8％,计算量为传统结构的54．5％。     

直/直变换器输入滤波器的设计

基于MiddleBrook's Extra Element Theorem,分析了输入滤波器与DC/DC变换器之间的相互作用.给出输入滤波器的设计准则:既能限制谐振峰值和保证稳态滤波效果,同时不影响变换器稳定性和抗扰能力,并给出单级式输入滤波器和多级式输入滤波器的具体设计方法.仿真和实验表明,按该方法设计的输入滤波器,具有体积小、重量轻、损耗低、谐振峰值低及衰减速率快等优点,在开关变换器场合具有重要应用价值.     

数字带通滤波器在有源滤波器中的应用

分析了数字带通滤波器的特点，比较了模拟带通滤波器和数字滤波器的区别，提出了一种基于带通滤波器的谐波检测方法，这种方法简单有效。构造了基于这种方法的并联型有源滤波器，对这种有源滤波器系统用Simulink进行仿真，并在以TMS320LF2407为控制核心的实验装置中对这种滤波器系统作了具体的实现。仿真和实验结果证明了这种方法的可行性。     

有源滤波器中新型检测滤波器的设计与研究

有源电力滤波器是一种可有效补偿电网中的谐波及无功电流的新型电力电子装置,而有源电力滤波器中的电流检测过程将直接影响其补偿性能。经过分析可知,检测过程中的低通滤波器对检测的精度和速度有重要影响。为提高电流检测的速度和精度,该文在分析传统低通滤波器工作特性的基础上设计由1个带阻陷波器和1个低通滤波器串联组成的新型检测滤波器,具体分析该检测滤波器的动态响应和幅频特性,并经过仿真和试验进行验证,该新型检测滤波器可在保证精度的基础上将检测时间缩短到约1/3个基波周期,这样能提高检测的实时性,从而能提高有源滤波器的补偿性能。     

一种实用的串并联混合有源电力滤波器

设计了一种实用的串并联混合有源电力滤波器，分析了其结构、工作原理和滤波性能。在该滤波器中，串联在系统和谐波负载之间的零磁通变流器可自动对基波呈低阻抗、对谐波呈高阻抗，从而实时检测出剩余谐波电流流过变流器时产生的谐波电压降、实现滤波；逆变器可产生一个与检测到的谐波电压成正比的电压。通过将耦合变压器与无源电力滤波器串联后并入电网，减少了流入系统的谐波电流。实验结果验证了该滤波器设计原理的正确性，表明其能有效降低滤波器有源部分的容量，具有良好的滤波性能。     

一种混合型有源电力滤波器的研究

提出了一种混合型有源电力滤波器电路结构。该电路由有源滤波器与基波串联谐振支路并联再与无源滤波电路串联构成,用于抑制非线性整流负载产生的谐波电流流入电源侧。在该电路中,无源滤波器分担大部分抑制谐波和无功补偿的任务,减少了有源滤波器的容量;有源电力滤波器用于改善无源滤波器的滤波效果。理论分析和实验结果表明,该混合型有源滤波器充分发挥了无源滤波器和有源滤波器各自的优点,改善了无源滤波器的滤波性能,同时使有源滤波器不再承受基波电压,因此最大限度地减少了有源滤波器的容量,使有源电力滤波器能够应用于大功率场合。     

一种LCCL滤波器及其在半桥电力有源滤波器中的应用

提出一种新型高阶电力滤波器,将其命名为LCCL滤波器。与传统的LCL滤波器相比,LCCL滤波器通过在网侧电感支路并联一个小电容,使网侧电感与并联电容在开关频率处发生并联谐振。谐振使LCCL滤波器网侧支路在开关频率处呈现无穷大的阻抗,相比LCL滤波器可以更好地抑制开关频率附近电网电流纹波,减小电网电流THD。与LLCL滤波器相比,LCCL滤波器具有较好的抑制参数变化的能力,在考虑电网内阻抗时,拥有更好的高频纹波抑制性能。同时,可以更容易地进行基于电容电流反馈有源阻尼的控制器设计。LCCL滤波器作为电压源型逆变器(VSI)与电网的接口,可应用于PWM整流器、有源电力滤波器(APF)和通用电能质量控制器(UPQC)等多种场合。通过以半桥APF为例,讨论了LCCL滤波器的参数选择方法和控制器设计。最后,通过仿真和实验验证了LCCL滤波器的可行性。     

一种新颖的电力用复式滤波器

介绍一种新型的用于补偿配电系统高次谐波的复合型有源滤波器。它能有效的抑制配电变压器附近设备产生的高次谐波。滤波器是由有源滤波器 (AF)和无源滤波器 (PF)串联组成。根据自动调整反馈放大系数K ,AF将根据高次谐波电阻的大小动作 ,从而实现控制。复式滤波器与通常的AF相比 ,能使PWM变换器的容量大幅度降低。因AF依电阻的正负而动作 ,能够有效减小流入PF中的高次谐波电流 ,从而避免了PF过负荷 ,经实验和仿真确认了PF的补偿效果     

单相混合滤波系统的实验研究

分析了串联有源滤波器（SAPE）的结构和滤波原理,针对单相系统的特点,提出了谐波电流检测方法和波形控制方法,由于零矢量的运用,使波形控制具有更高的精度,给出了基于SAPF的单相混合滤波系统的实验结果,表明在混合滤波系统,SAPF对谐波电流起隔离作用,可以明显地改善无源滤波器（PPF）的滤波特性。     

无源注入支路对混合型有源电力滤波器的影响分析

由于受电力电子开关器件制造水平的限制,有源电力滤波器通常应用在低压配电场合。如果采用基于无源注入支路的混合型有源电力滤波器就可以应用在中高压系统,能够解决中高压系统电流谐波的治理问题。论文针对混合型有源电力滤波器的电路拓扑,介绍了无源注入支路的基本工作原理,重点阐述了如何选择注入支路的调谐频率。无源注入支路调谐频率会影...     

薄介质型集成模块传输线间耦合电容的提取

滤波器是抑制传导干扰的重要元件,平面滤波器以寄生参数小、抗电磁干扰强的优点在电力电子领域有较好的应用前景。提出一种以"桶壁型"感容结构为基础的EMI滤波器,它与平面型滤波器可以统称为薄介质型滤波器,其线匝间部分电容对该类滤波器性能有重要影响。以薄介质型滤波器为研究对象,建立轴对称静电场模型并计算任意线匝间的耦合电容。若分别将正对位置的两线匝看作微型平行板电容器和微型同轴圆柱电容器,则由解析表达式可以计算其耦合电容并与采用有限元法计算的电容值比较,并研究影响二者误差的相关因素。研究发现,在一般工程应用中,解析表达式的精度符合要求,可以不必采用数值计算方法计算匝间耦合电容,为该类滤波器的设计带来极大的方便。     

三相四线制下中线谐波电流治理的新方法

提出了一种中线谐波电流治理的新结构，该结构由新型无源滤波器和有源滤波器串联构成。其中无源滤波器包括3次、9次单调谐滤波器和高通滤波器，每个滤波支路都由三相电容器连接成星形后与一个电感（高通滤波器中还有一个并联电阻）串联构成。电网中的非零序电压全部由电容器承担，同时，流经无源滤波器电感和有源滤波器中的电流仅为谐波电流，大大降低了有源滤波器的容量和成本。文中分析了其基本原理：当有源滤波器输出一定的电压时，不仅可以使零序谐波电流完全流入滤波器中，而且可以抑制系统零序谐波电压产生谐波电流，从而使电网侧中线中仅含基波电流。文中提出了一种简单的控制方法，它仅利用电网侧零序谐波电流作为控制信号来产生有源滤波器所需的驱动信号。最后，利用PSCAD／EMTDC进行了仿真验证，仿真结果表明该结构中的有源滤波器的容量较小而且滤波效果较好。     

A novel dual output universal filter topology using a single current conveyor

In this paper, a new voltage mode universal filter topology is presented. The proposed topology can provide three circuits with all-pass, notch, band-pass, low-pass and high-pass filtering functions employing minimum number of active and passive components, namely a single first generation current conveyor, two resistors and two capacitors. Furthermore, these circuits obtained from general topology have dual outputs that can be used simultaneously. Sensitivities of the pole frequency and quality factor of the filter to the passive components can be made lower than unity in magnitude. Finally, natural frequencies of the presented circuits are independent from non-ideal voltage gain of the active element. Simulations are performed to verify the theoretical results.