基于分布式算法FIR滤波器的FPGA实现

在利用FPGA实现数字信号处理方面,分布式算法发挥着关键作用,与传统的乘积-积结构相比,具有并行处理的高效性特点.研究了基于FPGA利用分布式算法来并行实现FIR数字滤波器硬件电路的方法.首先介绍了FIR数字滤波器的基本概念和分布式算法的基本原理,然后讨论了具体的硬件实现电路,FIR数字滤波器用VHDL进行描述并综合到FPGA中,仿真结果表明,该结构完全可以达到实际应用的要求.介绍的分布式算法数字FIR滤波器FPGA并行实现的方法可使滤波器的设计简单化,利用加法器代替乘法器不仅节约了硬件资源,而且提高了数字信号处理的速度.     

激光陀螺的插值FIR滤波硬件解调方法仿真分析

针对传统激光陀螺解调方法中存在较大运算量和时延问题,提出一种基于插值FIR滤波数字信号处理方案。在理论分析滤波器时延和运算量的基础上,阐述插值FIR滤波器的原理和优势;针对某型号激光陀螺,利用Matlab设计了插值FIR滤波器参数,并通过Quartus II中Mega Core IP核实现插值FIR滤波器定制;对于生成的模型在Simulink中利用DSP Builder对该滤波器进行仿真,完成静态试验验证。结果表明:经插值FIR滤波,高频分量峰值能从250降低到0.15左右,噪声功率谱衰减达60 d B;在保证信号线性相位的基础上,将运算量降低33%,减小了对硬件资源的需求。     

基于分布式算法的线性相位FIR滤波器设计

提出了一种线性相位FIR滤波器分布式算法FPGA实现的改进结构。基于4输入查找表（4-input LUT）的分布式算法（DA）在FIR滤波器中的使用已经有效地提高了滤波器的运行速度与资源利用率。针对线性相位FIR滤波器的系数特点,通过对滤波器输入移位寄存器的改进设计,减少了DA算法的存储器使用,进一步节省了资源。改进的滤波器已经在Xilinx Spartan3系列的FPGA芯片上成功实现,分析结果显示此类滤波器与传统的滤波器分布式算法实现相比有更高的资源利用率和更快的运行时钟速率。     

基于FPGA的FIR数字滤波器算法实现

从分析FIR数字滤波器的原理和设计方法入手，主要针对基于FPGA实现数字滤波器乘法器的算法进行了比较研究，并通过一个8阶FIR低通滤波器的具体设计，简要分析比较了几种算法的优越性和缺点，从而充分发掘和利用FPGA的高速特性。     

基于高斯粒子滤波的语音增强方法

在分析语音信号的时变自回归模型的基础上,采用了一种新的滤波器即高斯粒子滤波器,该滤波器是基于粒子滤波方法得到一高斯分布来近似估计未知状态变量的后验分布,在符合高斯假设和一定粒子数的情况下,可以获得近似最优解,并用它来解决TVAR模型的语音信号增强问题．仿真结果表明,高斯粒子滤波器具有较强的估计TVAR模型参数的能力,降低了算法的计算量．采用高斯粒子滤波增强方法处理过的语音,信噪比明显提高,改善了语音增强系统的性能．     

系数可配FIR滤波器在超声探伤系统中的应用

利用FPGA的并行数据处理及在线可重构的特性,提出了一种基于FPGA的高速且系数在线可配的FIR数字滤波器实现方案。采用该方案设计的滤波器,可使用户在不影响系统正常工作的情况下,实现对滤波器系数实时重新配置的目的。通过实践测试表明：该方案设计的FIR数字滤波器,在数字超声探伤系统中得到有效、灵活的应用。     

并行分布式运算FIR滤波器的FPGA实现

研究了2比特并行分布式计算（2-bit PDA）在FPGA中实现了FIR滤波器的应用,并在Altera公司的APEX20K1500E系列FPGA中实现了48阶FIR滤波器,实际结果表明使用该方法实现滤波器不但节省了逻辑单元,而且和普通的并行分布式方法相比还提高了运算速率,从而使该滤波器用于实时信号处理时有更大的优越性.     

联合数字滤波在涡流检测数据采集系统中的应用

涡流响应信号中时常伴有坏点,通常的FIR滤波难以克服坏点的影响,给后续的特征提取造成困难.在分析了FIR滤波器窗函数设计方法的基础上,提出了一种应用于涡流在线检测的联合数字滤波方法,即先利用中值滤波剔除涡流信号中可能存在的坏点,再利用FIR滤波对其进行在线平滑处理.实验表明:与常规FIR滤波相比,该联合滤波方法可有效地...     

数字滤波器设计及DSP实现

数字滤波器是数字信号处理技术中的重要组成部分,论文完成了FIR数字滤波器在DSP中的实现。首先借助Matlab软件计算得到所需滤波器的系数,然后导入DSP中生成DSP的滤波系数文件,最后通过滤波器的汇编程序完成滤波器的DSP实现。     

基于FPGA的FIR低通滤波器的设计与仿真实验

在船舶噪声数采集的过程中,虽然在模拟信号调理部分已经做过滤波处理,但是为了使得到的信号中杂波更少,同时也为了使得本数据采集系统在信号调理模块无法使用的情况下,也能正常使用,在此增加FIR的数字滤波功能,以采集后的数字信号通过FPGA进行处理实现。本文首先介绍了FIR滤波器的数学原理,再利用MATLAB设计FIR滤波器,并在FPGA中利用Verilog HDL编程实现该滤波器,然后在ModelSim中进行仿真,能够达到滤波器要求。由于在ModelSim仿真中无法看出滤波前后的信号频谱的变化,于是将通过FPGA滤波之后的信号数据导出至文本文档中,再用MATLAB重新读取,并画出滤波处理后的信号频谱。     

FIR内插滤波器结构与实现综述

在全数字接收机对多抽样率信号处理的需求下，滤波器的高效实现成为我们关注的重点。首先综述了FIR内插滤波器的三种常用结构，然后对半带滤波器、CIC(cascaded integrator-comb)滤波器的特殊结构进行了剖析，说明了各种类型内插滤波器的优缺点，给出了CIC滤波器设计参数和幅频响应的关系。最后对内插滤波器的一类特殊应用-分数倍内插滤波器进行分析，并提出了一种分数倍内插滤波器的高效实现结构。     

基于实测噪声信号的舰船辐射噪声重构

为得到逼真的舰船辐射噪声的仿真数据,通过对实测噪声数据作谱估计得到其频谱特性,同时提出了一种基于实测舰船辐射噪声信号来实现舰船辐射噪声线谱与连续谱同时重构的方法,即利用窗函数法设计出一个具有与其频谱特性相一致的特定幅频响应的FIR滤波器,再将高斯白噪声通过该FIR滤波器实现舰船辐射噪声信号重构.仿真结果表明,该方法能够较真实地重构舰船辐射噪声.其结果可作为半实物仿真试验信号源.     

基于单片机的水下机器人传感器故障检测仪设计

针对OUTLAND1000无人水下机器人,采用自适应滤波器FIR对水下机器人进行在线自适应建模,利用LMS算法调节和分析滤波器的权系数实时监测水下机器人传感器的故障.以单片机C8051F120为核心设计故障检测器,数据采集和控制信号通过设计的键盘发送给机器人,传感器数据通过RS-232传送到控制器进行数据分析,并在液晶上显示出相应的故障检测结果.     

采用加窗LS FIR滤波器实现波束形成的分数时延

为解决由时延量化误差引起的波束图畸变,采用FIR分数时延滤波器来实现波束形成中的非整数倍采样间隔的时延,并进行仿真研究.首先介绍波束形成中由时延量化误差引起的波束图畸变现象,然后给出采用加窗最小平方误差FIR滤波器设计来精确实现波束形成中的分数时延的方法.基于50元均匀线列阵的波束设计实例验证了该方法的有效性.该方法不仅保证了波束形成的精度而且简单易行,对实现时域数字多波束形成的快速并行处理有重要意义.     

基于FPGA和Matlab的均衡滤波器设计与实现

本文采用FPGA和Matlab设计及实现64阶的均衡FIR滤波器,其主要特点是可实现任意响应的数字信号滤波,滤波系数修改方便,具有较强的灵活性和实用性。通过仿真和测试,验证了设计的正确性。     

多路水声信号抗串漏检测技术仿真

根据水下多目标定位系统水声通道特点和系统海上试验实际应用情况,建立系统多路合作水声信号检测处理仿真模型。仿真表明:采用FIR宽带滤波器、Notch滤波器组和瞬时频率方差序列等水声信号处理技术,能有效克服系统水声通道串漏、高斯白噪声和鱼雷寻的噪声对信号检测的影响,实现系统对多路合作水声信号的检测处理。     

基于DSP的语音处理的硬件设计与软件实现

文章采用TLC320AD50作为DSP的语音模块的核心器件,然后利用TMS320C5402对采集到的信号进行FIR滤波。采用软件触发方式启动二次通讯从而成功的实现了C5402对AD50的访问。选择合理的硬件接口方式,说明了关键参数的设置过程,并进行相应的软件编程。硬件连接简单灵活,可广泛用于语音处理领域。     

改进的类电磁机制算法及其在FIR数字滤波器中的应用

为提高类电磁机制算法的优化性能,提出了一种改进的类电磁机制算法.引入早熟的判断和处理机制,对陷入早熟状态的带电粒子,迭代时以一定的概率选中进行小波变异扰动,以提高算法的种群多样性,从而克服EM算法后期易陷入局部最优的缺陷.数值仿真结果表明:改进后的算法搜索精度提升、稳定性更好.该算法用于设计FIR低通数字滤波器和带通数字滤波器取得了较为满意的结果.     

基于SOPC的柴油机故障诊断仪设计

为达到低功耗、低成本、开发周期短的设计目标,采用SOPC技术设计基于瞬时转速原理的柴油机故障诊断仪,构建SOPC硬件系统,设计A／D接口、FIR滤波器、FFT运算等IP核,阐述应用程序开发中的任务划分。该诊断仪功能得到实机验证,并已装机运行。     

次级通道在线辨识的双层隔振系统振动主动控制

次级通道离线辨识限制了自适应控制的适用性,次级通道发生突变后,离线辨识的控制效果很差。本文在Eriksson在线辨识模型的基础上,通过变步长和调整滤波器阶数,对在线辨识模型进行优化,并将其运用到双层隔振系统。将白噪声引入控制输出端,在保证系统稳定的前提下调整滤波器阶数,以变步长LMS算法调整FIR滤波器权值系数,为次级通道进行实时在线参数辨识。仿真结果表明,优化后的次级通道在线辨识算法能有效抑制单频振动和多频振动,次级通道发生突变时,在线辨识控制效果优于离线辨识。