基于FPGA的FIR滤波器设计与实现

文章研究基于FPGA、采用分布式算法实现FIR滤波器的原理和方法,用DSP Builder设计了一个4阶FIR滤波器,并用QuartusⅡ进行硬件仿真,仿真结果表明设计FIR滤波器的正确性。同时使用IP Core开发基于FPGA的FIR数字滤波器,利用现有的IP Core在FPGA器件上实现滤波器设计。     

基于FPGA的FIR滤波器的设计

在介绍有限脉冲响应(FIR)数字滤波器理论及常见实现方法的基础上,提出了一种基于FPGA的高效实现方案.该方案借助FPGA滤波器芯片和Quartus II软件、DSP Builder软件对该方案进行了仿真验证.仿真实验结果表明:此种FIR滤波器的实现方法运算速度快、实时性好,其性能优于传统的FIR滤波器设计方法.     

基于分布式算法的数字滤波器设计

本文对基于分布式算法的FIR数字滤波器设计进行了研究.在完成了以FPGA和单片机为核心的硬件设计的基础上,将分布式FIR算法应用于FIR滤波器设计,实现了16阶FIR滤波器的设计和凋试,并对算法进行优化使其能够设计更高阶次的滤波器.南于FIR滤波器所具有的种种优点,在实际电路巾被广泛运用.本文将分布式算法引入到滤波器设计中,实现r高阶滤波器的设计.实验结果表明,所设计的硬件具有程序下载方便、便于扩展、通用性强等特点;分布式算法极大地减少了对FPGA资源的占用、有效提高了FPGA内部资源的利用率;滤波器性能指标满足设计要求.     

FIR数字滤波器的设计及其在TMS320C55x DSP上的实现

介绍FIR数字滤波器的特点、基本结构和主要的设计方法;对FIR数字滤波器的几种实现方法进行了简单的比较,最后给出了在TMS320C55xDSP上实现FIR数字滤波器的具体实例.     

数字FIR滤波器的MATLAB设计和仿真

本文介绍了数字滤波器的设计基础及用频率取样法设计FIR滤波器的方法 ,运用MATLAB语言实现了低通滤波器的设计以及用Simulink仿真实现其具体结构。     

基于窗函数的FIR数字滤波器设计

本文简要地阐述了FIR数字滤波器的原理,但传统的实现方式设计复杂,结果又不直观,针对上述这个现象,介绍了一种基于窗函数的FIR数字滤波器的设计方法,并应用实验数据进行了仿真验证。通过仿真数据说明,本文提出的设计不仅使得结果直观,更加提高了滤波器的设计精度,具有广泛地应用优势。     

FIR数字滤波器的设计与研究

采用FIR IP Core完成了FIR数字滤波器的设计,通过对资源利用率和不同阶数的带通滤波器的测试,分析了采样数据与阶数对FPGA生成FIR滤波器的性能的影响,实现了2000阶的FIR带通滤波器。通过实际输出的幅频特性曲线与设计的幅频特性曲线相比较,验证了生成的FIR带通滤波器的性能。     

可变带宽线性相位FIR滤波器的设计和实现

研究了一种具有稳定相频响应的可变带宽线性相位FIR滤波器的设计和实现.提出了一种基于加权最大误差最小化准则的线性规划方法来设计可变带宽线性相位FIR滤波器.通过利用一种特殊可变滤波器结构,将整个可变带宽滤波器的转移函数表示成定系数线性相位子滤波器的加权线性组合,这里权值直接由带宽所决定.文中基于最大误差最小化准则建立加权误差函数,并利用线性规划方法来求解优化的滤波器系数.该方法避免了复杂的矩阵运算,计算量较小.应用这种滤波器的优点在于只有一个由带宽所决定的可变参数,更新机制简单.仿真实验结果证明了这种可变带宽线性相位FIR滤波器的有效性.     

基于FIR带通滤波汽车平顺性分析

目前国标规定的汽车平顺性评价中心频率较低,而常用处理软件对低频数据处理不够理想,平顺性测试专用设备又十分昂贵。针对这种现状,基于有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response)滤波器理论,建立了MATLAB的FIR数字带通滤波器,从理论上消除了滤波时相位失真对频谱分析结果的影响。在此基础上,利用降采样方法对信号进行处理,避免了滤波器响应曲线不理想的情况,并将FIR数字带通滤波器应用于汽车平顺性加速度均方根值的计算。结果表明:设计的软件系统仿真结果与PROSIG的实测结果基本吻合,能够实现对汽车平顺性的有效评价。     

MATLAB在FIR滤波器设计中的应用

数字滤波器作为数字信号处理的基本组成构件,如何设计滤波器在数字信号处理中有着重要意义.本文根据FIR滤波器的原理,提出了在MATLAB环境下采用等波纹最佳一致逼近法(Parks-McClellan最优法)的FIR滤波器的设计.文中给出了设计实例,仿真结果表明设计的各项性能指标均达到了指定要求,设计过程简便易行.     

基于FIR的电量脉冲采集方法

介绍FIR原理、网络结构以及如何用FIR低通滤波器实现可靠的电能脉冲采集.     

ispLSI8840实现FIR数字滤波器

介绍了一种利用Lattice公司的复杂可编程逻辑器件(CPLD)用快速卷积法实现FIR数字滤波器的设计方法。     

基于LabVIEW平台的FIR数字滤波器设计

阐述了FIR数字滤波器的设计原理,提出了基于LabVIEW软件平台的数字滤波器的设计思想.介绍了虚拟数字滤波器系统的功能模块以及前面板和流程图的设计制作过程.     

光泵甲酸分子远红外激光研究

用波长为10.6μm的连续CO2激光对HCOOH分子进行泵浦产生了743μm的远红外激光。对泵浦源的设计进行了理论分析和实验研究。测定了远红外激光的输出功率、偏振方向和泵浦效率,且输出为高斯光束,输出功率为7.3mW,泵浦效率为3.6×10-4,并对远红外激光输出的稳定性及泵浦效率进行了分析。     

CFD investigation of NOx reduction with a flue-gas internal recirculation burner in a mid-sized boiler

The demand for reduction of nitrogen oxide (NO_x) emissions from industrial facilities continuously increases, and considerable efforts have been exerted to achieve this goal. In this work, we propose a novel flue-gas internal recirculation (FIR) burner emphasizing the function of FIR to accomplish single-digit NO_x emissions from a mid-/large-sized combustion system. In the new design, a FIR passage is installed inside the conventional non-FIR burner to draw back the flue gas from the combustion chamber and release it into the chamber as a mixture of air and flue gas. The effectiveness of FIR burner is evaluated by employing extensive computational fluid dynamics (CFD) simulations with an enhanced reaction rate model. The existing eddy dissipation model for reaction rate, including the turbulence-chemical interaction, is improved by introducing a position-dependent scaling factor, which is validated by comparison with temperature profiles in experiments. CFD predictions show that a small amount of flue gas returned to the burner still significantly alters the flow structure and temperature distribution. Accordingly, NO_x emission is dramatically diminished (82.83 and 9.7 ppm in the non-FIR and FIR systems, respectively) using the FIR burner. These observations confirm that the new FIR burner effectively accomplishes ultra-low NO_x emissions in field-scale combustion systems. In addition, the fundamentals of NO_x reduction by the FIR burner are thoroughly examined in the present study. The findings will provide essential knowledge in designing other ultra-low NO_x burners.

     

数字保相滤波与机械故障振声征兆提纯

在对源于激励及振动传播路径的机械故障分析的基础上，对同态数字滤波等振声征兆提纯方法的适用范围进行了分析和讨论。结合作者进行的快速优化ＦＩＲ保相滤波方法研究，对其设计理论方法，性能指标、优点以及实际应用效果等进行了深入的讨论，提出了一些有价值的结论。     

Cat Swarm Optimization algorithm for optimal linear phase FIR filter design

In this paper a new meta-heuristic search method, called Cat Swarm Optimization (CSO) algorithm is applied to determine the best optimal impulse response coefficients of FIR low pass, high pass, band pass and band stop filters, trying to meet the respective ideal frequency response characteristics. CSO is generated by observing the behaviour of cats and composed of two sub-models. In CSO, one can decide how many cats are used in the iteration. Every cat has its′ own position composed of M dimensions, velocities for each dimension, a fitness value which represents the accommodation of the cat to the fitness function, and a flag to identify whether the cat is in seeking mode or tracing mode. The final solution would be the best position of one of the cats. CSO keeps the best solution until it reaches the end of the iteration. The results of the proposed CSO based approach have been compared to those of other well-known optimization methods such as Real Coded Genetic Algorithm (RGA), standard Particle Swarm Optimization (PSO) and Differential Evolution (DE). The CSO based results confirm the superiority of the proposed CSO for solving FIR filter design problems. The performances of the CSO based designed FIR filters have proven to be superior as compared to those obtained by RGA, conventional PSO and DE. The simulation results also demonstrate that the CSO is the best optimizer among other relevant techniques, not only in the convergence speed but also in the optimal performances of the designed filters.     

可变带宽FIR数字滤波器的高效加权最小二乘设计及实现

本文提出一种具有稳定相频响应的可变带宽FIR数字滤波器的高效加权最小二乘设计方法.文中将可变带宽FIR数字滤波器的冲击响应表示成以谱参数为变量的基函数的线性组合,进而利用定系数子滤波器的线性组合来实现,这里可变带宽特性直接由可变谱参数所决定.该方法通过建立加权最小二乘目标函数,简单高效地推导出滤波器系数的优化封闭解表达式,复杂度和计算量大大降低.应用这种滤波器的优点在于只有一个直接决定带宽的可调谱参数,更新机制简单.设计实例证明了该方法的高效性和可变带宽滤波器的有效性.     

基于FIR优化滤波的旋转高频信号注入法及其应用

针对传统旋转高频信号注入法中信号处理精度低、延时时间长及过程复杂等缺陷,提出一种基于有限冲激响应(finite impulse response,FIR)优化滤波的改进旋转高频信号注入法.该方法采用等纹波最佳逼近FIR滤波器提取高频电流信号,实现高频电流信号提取误差最小.通过对高频电流作外差处理,提取转子位置误差信号,省去旋转高频信号注入法中的同步轴系滤波单元,降低系统的复杂性.通过线性相位补偿,实现转子速度与位置估计最小延迟.构建无轴承永磁同步电机无速度传感器矢量控制平台,验证算法的有效性.仿真实验结果表明:通过离线优化设计FIR滤波器及线性相位补偿,该方法在全速范围内能够准确估计转子的位置与速度,与卡尔曼滤波相比,其估计精度更高,鲁棒性更强.