基于MATLAB的IIR数字滤波器的设计与仿真分析

随着数字信号处理技术和计算机控制技术的发展,数字滤波器在信号处理中得到广泛的应用。本文在MATLAB环境下,编程设计了巴特沃斯低通滤波器,滤除了给定信号的3次及以上的谐波。文中对4阶、6阶、8阶巴特沃斯低通滤波器的效果进行了对比分析,对滤波前后的信号进行了FFT分析,仿真结果表明,本文的设计满足要求。     

基于降采样和fdesign+design的IIR滤波器的设计

针对滤波器阶数太高,滤波器系统不稳定,造成滤波器的输出数据出现inf或NAN的缺点,文中结合实例用"降采样"和"fdesign+design"的Matlab编程方法设计了巴特沃斯数字滤波器,并给出了这两种方法的Matlab程序,仿真表明所设计的巴特沃斯数字滤波器可以有效地解决上面的问题,而且"fdesign+design"方法不用通过降采样同样可以得到相似的幅值响应曲线,可以一次设计多个IIR滤波器,比经典方法要简单。     

开关电源传导EMI仿真与滤波电路设计

本文基于开关电源的高频模型,建立了DC/DC变换器的传导EMI仿真模型,提出了一种基于传导EMI仿真模型进行变换器电磁兼容设计方法,利用仿真结果设计巴特沃斯滤波电路参数,确定衰减目标、输入阻抗和截止频率,最后通过对比仿真验证所设计滤波电路的有效性。     

利用无线多跳网络振动传感器实现过程监测

本文设计了一款基于无线传感技术的低功耗无线多跳网络振动传感器实现结构三轴振动的过程检测.采用高精度加速度传感器拾取振动信息,通过二阶巴特沃斯有源滤波器进行信号调理,最后通过基于Zigbee的无线传感器网络进行无线多跳网络的组建和数据的发送,进行多传感器数据融合.实验证明本设计具有良好的精度和可操作性,具有数据溯源和存储能力,能够进行连续过程检测.     

改进Retinex的红外舰船图像增强算法

传统Retinex的红外舰船图像增强算法能改善图像的视觉效果,但受环境影响因素大,对复杂红外图像处理效果不明显,为此提出改进Retinex的红外舰船图像增强算法。根据灰度映射特殊函数关系,改进Retinex灰度图像增益关系,改善环境参数变化造成的图像阴影;采用傅里叶频域函数实现逆变增强,通过巴特沃斯频域函数去除低频分量,完成频域图像增强算法改进,从而解决复杂红外图像处理不清问题。实验数据表明,该设计算法比传统算法的分辨力高出63.9%,且能够识别更加复杂的图像信息,消除恶劣环境影响。     

一种新的INS/LOG组合导航算法

针对电磁计程仪引入的海流速度可能会导致INS/LOG组合导航系统的卡尔曼滤波器输出发散问题,设计一种新的INS/LOG组合方式。以计程仪速度2次采样的差分值(即速度增量)作为系统观测量以抑制慢变海流的影响,采用基于延迟状态卡尔曼滤波算法,推导这种组合方式的观测方程,实现INS误差的最优估计。为抑制计程仪速度差分对其高频噪声的放大效应,采用巴特沃斯低通滤波器对其输出进行平滑处理。通过对3种INS/LOG组合方式的仿真比较,验证该算法的有效性。     

船用导航雷达接收机中频匹配滤波电路的设计

雷达的核心组件是接收机,接收机存在中频漂移严重,灵敏度不够以及近距离分辨率低等一系列问题。针对以上问题,本文展开以中频接收机匹配滤波电路为核心的技术研究,结合船用导航雷达脉冲调制的特点及雷达接收机对远近目标的不同要求,以巴特沃斯无源滤波电路为模型,设计3路不同带宽的中频匹配滤波电路。清晰准确的观察到远近距离的目标图像,改善雷达接收机的性能指标和中频漂移,提高接收机稳定度,达到雷达接收机中频匹配滤波的效果,实现完整的匹配接收体系,是对雷达接收机突破性的研究设计。     

大深度载人潜水器搭载作业工具现状与展望

大深度载人潜水器搭载作业工具是借助深海载人运载器对深海地质、环境、生物和矿产资源等开展针对性科学研究的水下作业工具的统称,各式搭载作业工具能够不断提升和完善载人潜水器深海科学研究、调查勘探的综合作业能力。文章首先对我国首台7,000m级大深度载人潜水器"蛟龙号"及其作业工具进行了介绍,简述了国外同类型潜水器作业工具配备情况,然后在蛟龙号载人潜水器海试及应用的基础上,深入解析了我国大深度载人潜水器搭载作业工具技术现状,最后探讨了深海搭载作业工具发展趋势。     

浅谈非标工具在实际运用中的改造

文章结合多年机舱工作和车床操作实践经验，利用非标工具具有实用性、唯一性、创造性的特点，从注油工具设计改造、专用工具设计改造和设备零件工具改造3个方面探讨了对非标工具设计改造的做法，改造已成功运用到实际设备当中，为设备检修工作带来了便利，对相关工具的改造具有借鉴意义。     

概率论 粗糙集 模糊集在集装箱港口中应用综述

概率论,粗糙集,模糊集是处理不确定性现象的主要工具,在社会生产中有很广泛的应用。港口建设生产过程中有很多的随机不确定性现象,这些工具在处理港口运输问题中发挥了各自的作用。近几年来,有关方面的研究越来越多,文中收集了部分资料,对这些工具在港口优化中的应用作了综述。     

基于Matlab的IIR数字低通滤波器的设计方法

详细的阐述了IIR数字滤波器设计的一般步骤,首先根据给定的目标数字滤波器的性能指标,将其转换为模拟滤波器的指标参数,再根据巴特沃思（Butterworth）低通模拟滤波器的设计原理设计出相应技术指标下的模拟低通滤波器,最后采用双线性变换将设计出的模拟低通滤波器转换为数字滤波器,即得到了期望的IIR数字滤波器。针对实例,在Matlab环境下分别设计出了4阶、11阶、25阶的IIR数字滤波器,通过仿真验证了滤波器的速度与滤波效果之间不是完全的统一。最后,分析了双线性变换频率畸变现象,造成相同频率下离散后的幅值变小。通过频率预曲折方法对双线性变换进行相应的补偿。以25阶滤波器为例,仿真结果显示,在指定频率处实现了幅值在转换前后大小不变的效果。     

基于海浪干扰滤波器的UUV近水面深度控制

针对UUV在近水面航行过程中海浪波动对深度计测量造成较大干扰进而影响深度控制效果的问题,设计一种带有海浪干扰滤波器的UUV深度控制方法。分析UUV海试中深度控制性能,选取合适的参数设计海浪干扰滤波器并验证了其滤波效果。考虑到PID控制器参数选择难的问题,采用遗传算法对其控制参数实现在线自整定。最后将实时海浪加入到UUV深度控制系统进行仿真实验,并将仿真结果与海试数据对比,结果表明本文提出的方法可有效的抑制海浪干扰,改善UUV近水面深度控制效果,具有一定的工程实际意义。     

基于MPTC的船舶推进电机新型SMO

电力推进船舶是未来绿色船舶的重要发展方向。针对传统滑模观测器(SMO)应用在推进电机上的两个主要不足，在模型预测转矩控制策略(MPTC)的基础上提出一种新型SMO方案。针对传统SMO存在的抖振问题，利用Sigmoid函数代替sign函数对推进电机等效反电动势进行估计予以抑制，此外利用变截止频率低通滤波器以及锁相环技术消除传统SMO中低通滤波效应引起的相位延迟的同时提高转子转速和位置信息的观测精度。基于MATLAB/Simulink仿真平台验证了新型SMO具有更好的动、静态性能。     

基于传统CIC抽样滤波器的改进与仿真

文章分析了传统CIC（Cascade Intergrator-Comb）滤波器幅频响应不理想的原因,并针对其问题提出了分别用级联余弦滤波器以及增益补偿滤波器来改善其性能。仿真结果表明,改进后的CIC滤波器阻带衰减有26dB的提高,且通带特性有良好的改善。最后其实现结构特性表明,改进后的CIC滤波器在实际应用和深入研究中有着现实意义。     

基于手机耳机口的便携式血氧含量检测仪

血氧含量是心血管健康领域重要的生理指标.文中提出一种基于智能手机耳机口通信的便携式血氧含量检测仪.该血氧仪基于MSP430单片机设计前端传感器,并以智能手机为载体,通过其应用软件读取数据.耳机口不仅实现对前端传感器的触发,还通过曼彻斯特编码（Manchester Encoding）完成数据的传输.不仅如此,对这些数据用基于Hamming窗的有限长单位冲激响应滤波器（Finite Impulse Response,FIR）算法进行低通滤波.处理后的信息通过手机显示,并上传至数据云端.与传统血氧仪相比,该设计具有低功耗、高精度和便携等优势,市场前景广阔.     

神经网络结合自适应噪声抵消技术在磁场信号处理方面的应用

本文基于神经网络和自适应滤波原理,讨论在复杂噪声情况下的磁场信号处理和提取问题。针对水下目标磁场特性,以实际测量的背景噪声和目标信号数据为样本,设计了低通滤波器,并应用MATLAB软件进行BP神经网络算法的模拟仿真,实现自适应噪声抵消。结果证明此方法可以显著提高对目标信号的处理和提取能力。     

基于特征的单帧红外小目标检测

针对红外小目标自身的特点,给出了一种改进的检测方法：首先通过低通滤波进行预处理,然后保留灰度值大于预处理图像均值的点。由于小目标在红外图像上所占像素很少且是区域能量较高的点,遍历整幅图像,滤除连续的像素点,得到小目标或斑目标,为了进一步检测分割出候选目标点,考虑到目标点的局部能量较大的特征,通过合理的设定阈值,缩小目标点的范围,为后续目标轨迹的检测提供基础。     

不规则波对透空有梁面板底部缓变作用的数值模拟

采用计算机数值模拟方法,在FLUENT软件计算平台上建立二维不规则波浪模型,对透空有梁面板结构底面受到的波浪缓变压力作用进行研究。通过模拟典型工况,采用低通滤波器方法提取上托力信号的缓变部分,将数值模拟结果和试验结果进行比较,验证模型的有效性。讨论波陡、超高和板宽各因素对缓变压力的影响,进而在模拟数据和已有成果基础上提出板底最大缓变压力的经验公式,为类似工程提供参考。     

基于混合储能的船舶电力推进系统模糊PI控制策略

针对船舶实际航行过程中因复杂海况造成的电力推进系统中直流母线电压波动问题,构建一种基于混合储能的船舶电力系统模型,该模型由超级电容器和蓄电池组成。根据系统功率频谱确定低通滤波时间常数,并通过模糊PI控制策略实现对功率型和能量型2种储能元件充放电全过程的精确管理,延长使用寿命,有效应对在各种复杂海况下的直流母线电压波动问题。在VS2010上进行编程仿真分析,通过将仿真结果与实际船舶电力推进系统模型运行数据相对比,验证所提出的能量管理方案和控制策略的有效性。     

一种基于FBD的改进谐波检测算法分析与研究

为了快速、准确地检测出钻井船供电系统中的基波和谐波电流,本文提出一种基于FBD的改进谐波检测算法.该算法利用移动窗算法取代传统FBD的低通滤波器(LPF),通过对正序电流畸变率和直流分量响应时间2个指标进行分析,验证改进FBD在谐波电流检测的速度和精度.为了验证改进的算法在钻井船电网工作状态下的效果,本文加入了动态负载验证改进FBD算法.利用Matlab在稳态和动态负载下对正序电流畸变率和直流分量响应时间分别进行仿真,根据实验结果分析,表明算法具有良好的动态响应、检测精度高、易实现等特点.最后用改进的FBD电流检测配合PR控制方式对钻井船复杂电力系统进行补偿,通过观察谐波电流畸变率可知谐波电流补偿的效果,验证了改进FBD的可行性.