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水下目标UPF联合拓展PCRLB的近似最优定位精度建模
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作者 罗成名 刘子卓 +3 位作者 窦子程 费永帅 梅宇航 王彪 《控制与决策》 北大核心 2025年第1期103-110,共8页
考虑到水下目标定位过程存在通信和采样中的不确定性,叠加含噪定位网络解算引入的额外误差,如何求解长航时水下目标定位误差方差下界用于评估定位性能至关重要.针对水下目标机动运行定位精度不稳定的问题,采用无迹粒子滤波和拓展后验克... 考虑到水下目标定位过程存在通信和采样中的不确定性,叠加含噪定位网络解算引入的额外误差,如何求解长航时水下目标定位误差方差下界用于评估定位性能至关重要.针对水下目标机动运行定位精度不稳定的问题,采用无迹粒子滤波和拓展后验克拉美罗估计,开展水下目标长航时近似最优精度建模和评估.首先,考虑水下多参量非线性模型易引起滤波退化,采用无迹粒子滤波对水下目标状态进行估计;然后,利用泰勒级数展开求解水下目标预测状态的近似逼近;接着,将滤波估计得到的状态值与近似估计得到的期望和方差,集成到水下目标三维拓展后验克拉美罗估计中;最后,开展无迹卡尔曼滤波0阶~2阶、粒子滤波、最大最小粒子滤波、无迹粒子滤波0阶~2阶与理论最优估计值的比较,所提出模型长航时目标位置和速度近似后验克拉美罗估计值能够逼近理论值,可用于水下目标长航时定位性能分析. 展开更多
关键词 水下目标 无迹粒子滤波 定位建模 后验克拉美罗下界 定位精度 近似最优
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基于改进自编码器的转炉炼钢工艺模式提取方法 被引量:2
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作者 董倩倩 胡帅杰 +2 位作者 黎敏 于艳 谷茂强 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期1108-1119,共12页
转炉炼钢吹炼过程的控制主要包括供氧、造渣和底吹等工艺操作,吹炼过程控制的稳定性直接影响着终点钢水的质量.传统的静态控制模型以物料平衡和热平衡为基础获得吹炼过程工艺操作模式,未考虑以原料为主的标量型数据和以工艺参数为主的... 转炉炼钢吹炼过程的控制主要包括供氧、造渣和底吹等工艺操作,吹炼过程控制的稳定性直接影响着终点钢水的质量.传统的静态控制模型以物料平衡和热平衡为基础获得吹炼过程工艺操作模式,未考虑以原料为主的标量型数据和以工艺参数为主的时序型数据之间的强耦合关系,导致传统静态模型的可靠性不高,需要依靠人工经验来调整工艺参数.为解决上述问题,提出一种基于改进自编码器的转炉炼钢工艺模式提取方法,该方法以自编码器为基础结构,使用全连接模块、长短期记忆网络模块、一维卷积模块和批量K-Means模块建立聚类模型,并联合聚类损失函数和重构损失函数实现模型的训练,获得原始高维数据在低维特征空间所对应的隐藏向量;在此基础上,利用隐藏向量完成聚类;最后,在属于不同聚类类别的数据中,寻找离各个聚类中心最近的样本,将最近样本的供氧、造渣和底吹工艺操作作为该类样本的工艺操作模式.利用转炉炼钢生产过程实际数据验证了所提方法的有效性,使用标量型数据和提取的工艺模式数据预测终点碳温,终点碳的质量分数在±0.02%误差范围内的平均命中率为95.06%,终点温度在±20℃误差范围内的平均命中率为91.48%,在终点碳的质量分数±0.02%、温度±20℃误差范围内的平均双命中率为90.80%. 展开更多
关键词 转炉炼钢 多变量时间序列 工艺模式提取 长短期记忆网络 一维卷积神经网络
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卫星颤振光学成像仿真模型分析 被引量:7
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作者 冯华君 邓勤 +2 位作者 郑珍珍 徐之海 李奇 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期1-7,共7页
研究了不同成像方式下的卫星颤振光学成像退化机理,建立一套完整的卫星颤振光学成像退化模型。模型包含成像模式和颤振两大模块,以面阵凝视和TDI扫描两种成像方式建立退化模型。分析卫星颤振来源,将颤振分为线性运动、正弦颤振、随机运... 研究了不同成像方式下的卫星颤振光学成像退化机理,建立一套完整的卫星颤振光学成像退化模型。模型包含成像模式和颤振两大模块,以面阵凝视和TDI扫描两种成像方式建立退化模型。分析卫星颤振来源,将颤振分为线性运动、正弦颤振、随机运动以及组合颤振四种运动形式。对具有典型意义的地球静止轨道上的卫星进行仿真成像和分析,得到卫星颤振参数临界值。为验证仿真分析的结果,建立了一套模拟遥感成像的地面半物理仿真实验系统。通过对系统加载颤振激励,可得到模拟卫星颤振退化图像。利用调制传递函数(MTF)作为像质评价指标,发现理论模型计算值与实验实际获取结果具有很好的吻合性,从而证明了颤振成像退化仿真的正确性和有效性。 展开更多
关键词 卫星颤振 光学成像 空间相机 仿真模型 MTF
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防发散无迹卡尔曼滤波自适应网格交互式多模型算法 被引量:4
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作者 张园 董受全 +2 位作者 钟志通 刘淑波 初俊博 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2015年第2期40-44,共5页
针对非线性观测条件下的机动目标跟踪问题,基于机动目标的协同转弯模型,采用防发散无迹卡尔曼滤波方法和自适应网格的模型集自适应策略,研究了一种变结构交互式多模型算法。对二维机动目标跟踪的仿真结果表明,该算法与相应的固定结构交... 针对非线性观测条件下的机动目标跟踪问题,基于机动目标的协同转弯模型,采用防发散无迹卡尔曼滤波方法和自适应网格的模型集自适应策略,研究了一种变结构交互式多模型算法。对二维机动目标跟踪的仿真结果表明,该算法与相应的固定结构交互式多模型算法相比,可以解决固定结构多模型算法存在的问题,有效提高多模型算法的精度和费效比,缩短计算时间,且适合工程应用。 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波(UKF) 自适应网格(AG) 交互式多模型(IMM) 机动目标跟踪 变结构多模型(VSMM)
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强跟踪CKF算法及其在非线性系统故障诊断中的应用 被引量:5
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作者 董鑫 欧阳高翔 +1 位作者 韩威华 杨新 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2014年第4期451-456,共6页
针对容积卡尔曼滤波(CKF)在因系统故障引起状态突变或缓变时会出现估计精度下降,甚至发散等现象,推导出了一种新的强跟踪CKF算法.该算法采用容积数值积分的方法直接计算非线性函数的后验均值和方差,同时在预测误差协方差阵中引入渐消因... 针对容积卡尔曼滤波(CKF)在因系统故障引起状态突变或缓变时会出现估计精度下降,甚至发散等现象,推导出了一种新的强跟踪CKF算法.该算法采用容积数值积分的方法直接计算非线性函数的后验均值和方差,同时在预测误差协方差阵中引入渐消因子在线调整增益矩阵,增大新数据的权值.将其应用于非线性系统故障诊断中获得了较原始CKF更好的滤波特性.仿真结果表明,对于非线性系统产生状态突变或缓变等典型故障诊断问题,该方法的滤波精度高、鲁棒性好. 展开更多
关键词 非线性系统 容积卡尔曼滤波器(CKF) 故障诊断 鲁棒性
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混合滤波器组ADC系统的频响分析与量化噪声研究 被引量:5
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作者 彭安金 陈向东 古天祥 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第9期1068-1071,共4页
根据带通采样定理对混合滤波器组ADC系统的抽取过程进行了系统理论分析,得到其失真/混迭函数。利用混合滤波器组ADC系统之综合滤波器组的多相结构,对混合滤波器组ADC系统量化噪声进行了详细研究。所得的理论结果为混合滤波器组ADC系统... 根据带通采样定理对混合滤波器组ADC系统的抽取过程进行了系统理论分析,得到其失真/混迭函数。利用混合滤波器组ADC系统之综合滤波器组的多相结构,对混合滤波器组ADC系统量化噪声进行了详细研究。所得的理论结果为混合滤波器组ADC系统的失真/混迭函数与开关电容滤波器组ADC系统的失真/混迭函数一致,且混合滤波器组ADC系统的分辨率比其ADC提高了0.51og2M比特。 展开更多
关键词 失真/混迭函数 量化噪声 分辨率 混合滤波器组ADC系统 开关电容滤波器组ADC系统
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近似最小一乘意义下的鲁棒卡尔曼滤波器 被引量:2
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作者 郭蕴华 刘俊杰 +2 位作者 汪敬东 牟军敏 胡义 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2020年第10期2399-2406,共8页
当存在高污染率的野值观测时,现有的鲁棒卡尔曼滤波器的数值稳定性和抗差能力可能会严重退化.为此,基于近似最小一乘估计和修正的高斯牛顿方法提出一种新的鲁棒卡尔曼滤波器,以减小含野量测对滤波器的不利影响.通过条件数分析和影响函... 当存在高污染率的野值观测时,现有的鲁棒卡尔曼滤波器的数值稳定性和抗差能力可能会严重退化.为此,基于近似最小一乘估计和修正的高斯牛顿方法提出一种新的鲁棒卡尔曼滤波器,以减小含野量测对滤波器的不利影响.通过条件数分析和影响函数分析,从理论上证明所提出方法的数值稳定性和抗差能力均好于基于Huber估计的卡尔曼滤波器.通过仿真实验对理论分析结果进行验证.仿真结果表明,在只有少量野值观测的情况下,所提出的滤波器与Huber卡尔曼滤波器的估计性能大致相当;而在含有高污染率的野值观测时,所提出的滤波器的估计性能明显好于Huber卡尔曼滤波器.在仿真实验中还对几种滤波器的计算花费进行了比较,发现所提出滤波器的计算代价小于Huber卡尔曼滤波器的计算代价. 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 鲁棒滤波 最小一乘 影响函数 条件数 数值稳定性
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不同冲煤量对有效抽采半径的影响规律研究 被引量:7
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作者 张翔 辛程鹏 杜锋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期115-120,共6页
水力冲孔可通过高压水射流使钻孔孔洞周围煤体形成卸压区,增加煤层透气性,提高抽采效果。不同冲煤量将直接影响孔洞的形态大小和有效抽采半径。以中马村矿为例,通过现场试验、数值模拟等方法分析研究了不同冲煤量对有效抽采半径的影响... 水力冲孔可通过高压水射流使钻孔孔洞周围煤体形成卸压区,增加煤层透气性,提高抽采效果。不同冲煤量将直接影响孔洞的形态大小和有效抽采半径。以中马村矿为例,通过现场试验、数值模拟等方法分析研究了不同冲煤量对有效抽采半径的影响规律。结果表明:抽采90 d,单位冲煤量为1,1.5,2 t/m的有效抽采半径分别为3.45,3.61,3.88 m与现场得到的结论基本一致。抽采时间一定时,有效抽采半径随着单位冲煤量的增加逐渐增大,但增大趋势逐渐减弱。单位冲煤量一定时,随着抽采时间增加,瓦斯压力逐渐降低,有效抽采半径不断增大。研究结论对优化钻孔布孔参数,提高瓦斯灾害防治效果具有重要意义。 展开更多
关键词 冲孔量 瓦斯抽采 有效抽采半径 数值模拟
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机械、电子、信息一体化下的滤波功能实现技术 被引量:4
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作者 沙晶晶 施浒立 吕兴荣 《现代电子技术》 2007年第4期19-22,共4页
机械、电子和信息技术是现今社会中三大基础技术,是推动社会不断进步和发展的关键技术。随着计算机技术的发展,特别是微电子技术的迅速发展,三者相互融合渗透,逐渐走向集成和一体化。研究了机械、电子、信息技术在滤波功能实现中的作用... 机械、电子和信息技术是现今社会中三大基础技术,是推动社会不断进步和发展的关键技术。随着计算机技术的发展,特别是微电子技术的迅速发展,三者相互融合渗透,逐渐走向集成和一体化。研究了机械、电子、信息技术在滤波功能实现中的作用,给出了一种软件数字滤波器设计方法———小波滤波器,最后提出了软硬件协同设计数字滤波器的思想。用软件使机械软件化、模块化,使机械具有更大的柔性、灵活性和更高的“智力”,很有应用和研究价值。 展开更多
关键词 机械滤波器 电子滤波器 软件数字滤波器 小波滤波器 软硬件协同设计
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一种快速去除高密度椒盐噪声的滤波算法 被引量:5
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作者 阳建华 郑莹娜 《电视技术》 北大核心 2014年第13期14-16,20,共4页
为了更好地恢复被高密度椒盐噪声污染的图像,在传统的自适应中值滤波算法的基础上提出了一种改进的自适应滤波算法。该算法将3×3矩形滤波窗口内极值点视为可疑噪声点,对可疑噪声点自适应调节滤波窗口大小进一步判断是否为噪声点;... 为了更好地恢复被高密度椒盐噪声污染的图像,在传统的自适应中值滤波算法的基础上提出了一种改进的自适应滤波算法。该算法将3×3矩形滤波窗口内极值点视为可疑噪声点,对可疑噪声点自适应调节滤波窗口大小进一步判断是否为噪声点;将噪声点区分为低密度噪声区噪声点和高密度噪声区噪声点,并分别用改进后的中值滤波算法、自适应修正后均值滤波算法处理,信号点保持不变。仿真结果表明,该算法处理速度快并且能够有效恢复被椒盐噪声(密度达80%)污染的图像,在去噪的同时能够很好地保护图像的细节。 展开更多
关键词 噪声检测 椒盐噪声 图像去噪 中值滤波 自适应
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基于MOCCII的新型单输入三输出电流模式滤波器 被引量:2
11
作者 王仕果 王春华 许海霞 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2004年第1期116-118,共3页
 提出了一种基于MOCCII(多端输出第二代电流传输器)的单输入三输出二阶滤波器模型电路.通过选择不同特性的元件在输出端,可实现二阶高通滤波、二阶低通滤波、二阶带通滤波、带阻和全通功能.每种电路都由两个MOCCII、两个接地电容和电...  提出了一种基于MOCCII(多端输出第二代电流传输器)的单输入三输出二阶滤波器模型电路.通过选择不同特性的元件在输出端,可实现二阶高通滤波、二阶低通滤波、二阶带通滤波、带阻和全通功能.每种电路都由两个MOCCII、两个接地电容和电阻实现.与同类滤波电路相比较,该电路不但结构简单,而且使用灵活,有利于集成. 展开更多
关键词 电流模式 CCⅡ(第二代电流传输器) MOCCⅡ(多端输出的CCⅡ) 滤波器
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三补偿阳极的电场特性建模和优化计算 被引量:2
12
作者 卞强 柳懿 +1 位作者 刘德红 周方俊 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2013年第2期102-106,共5页
为深入研究阳极数量和安装位置对舰船电场特性的影响,在分析单个和两个阳极情况时电场特性的基础上,通过多群进化规划算法对电场分布进行优化计算,建立数学模型并仿真分析了采用三补偿阳极时舰船周围水下电场的分布情况,得到了三个补偿... 为深入研究阳极数量和安装位置对舰船电场特性的影响,在分析单个和两个阳极情况时电场特性的基础上,通过多群进化规划算法对电场分布进行优化计算,建立数学模型并仿真分析了采用三补偿阳极时舰船周围水下电场的分布情况,得到了三个补偿阳极对于舰船电场防护效果的影响。最后,进行实船安装三个阳极的电场测量分析实验,实验结果与仿真结果一致,证明该方法对舰船阳极的安装数量和位置有直接指导作用。 展开更多
关键词 舰船电场 补偿阳极 电场防护
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基于SoPC的FIR滤波器设计与实现 被引量:3
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作者 胡紫英 周维龙 聂辉 《现代电子技术》 2010年第12期72-74,共3页
分析了FIR滤波器几种常见实现方法的原理与不足;提出一种基于SoPC的FIR滤波器设计;介绍了系统的设计流程及实现方法;结合Matlab给出FIR滤波器的仿真结果。整个设计以Altera公司现场可编程逻辑器芯片EP3C25E144C8N为核心,具有程序简单,... 分析了FIR滤波器几种常见实现方法的原理与不足;提出一种基于SoPC的FIR滤波器设计;介绍了系统的设计流程及实现方法;结合Matlab给出FIR滤波器的仿真结果。整个设计以Altera公司现场可编程逻辑器芯片EP3C25E144C8N为核心,具有程序简单,调试方便的特点,有一定的实用价值及应用前景。 展开更多
关键词 FIR滤波器 SOPC MATLAB 现场可编程逻辑器
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一种快速测频的方法 被引量:1
14
作者 钟洪声 周国勇 肖先赐 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期40-42,46,共4页
介绍了一种利用信号变换处理提高数字接收机测频速度的方法,并对其测频原理进行理论分析和仿真、FPGA实现。在实际应用中,该方法可用加法器替代乘法器,因此大幅减少了计算量。同时,还对该方法的性能进行了分析,就标准偏差指标对比了Pron... 介绍了一种利用信号变换处理提高数字接收机测频速度的方法,并对其测频原理进行理论分析和仿真、FPGA实现。在实际应用中,该方法可用加法器替代乘法器,因此大幅减少了计算量。同时,还对该方法的性能进行了分析,就标准偏差指标对比了Prony法和FFT法,表明其抗干扰能力也比较强,说明了该方法有一定的理论和实际价值。 展开更多
关键词 快速测频 快速傅里叶变换 FPGA实现 MATLAB工具 标准差
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模拟滤波器群时延的优化设计 被引量:1
15
作者 马红梅 李鹏 张旭珍 《电视技术》 北大核心 2011年第11期50-52,129,共4页
为解决滤波器幅频特性算术对称性和相位平直度之间的矛盾,提出了一种基于极点放置技术和电路改进技术的滤波器优化设计方法,即在网络综合法设计的滤波器电路基础上,利用极点放置技术和电路改进技术对电路结构进行改进,然后用最小二乘法... 为解决滤波器幅频特性算术对称性和相位平直度之间的矛盾,提出了一种基于极点放置技术和电路改进技术的滤波器优化设计方法,即在网络综合法设计的滤波器电路基础上,利用极点放置技术和电路改进技术对电路结构进行改进,然后用最小二乘法使群时延特性逼近一条直线,同时利用无约束优化算法对整个电路进行优化使幅频特性线性对称。仿真结果表明,该方法能够使滤波器幅频特性算术对称,通带内能得到较好的群时延特性,而且电路结构简单,阶数少,插入损耗低。 展开更多
关键词 滤波器 幅频 群时延特性 优化设计
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FIR数字滤波器设计及其FPGA实现 被引量:5
16
作者 郝小江 黄昆 《微型机与应用》 2013年第19期22-24,28,共4页
以FPGA为硬件平台,利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对数字滤波器进行建模设计及系统模型仿真,生成VHDL工程文件,编制相应顶层文件,使其符合滤波器硬件系统。利用QuartusⅡ对项目进行综合、编译和调试,生成原理图模块和RTL电路图。通过... 以FPGA为硬件平台,利用FPGA的DSP开发工具DSP Builder对数字滤波器进行建模设计及系统模型仿真,生成VHDL工程文件,编制相应顶层文件,使其符合滤波器硬件系统。利用QuartusⅡ对项目进行综合、编译和调试,生成原理图模块和RTL电路图。通过对5 kHz方波信号进行仿真滤波,并将VHDL下载到硬件系统中进行硬件实现,有效地提取到5 kHz的正弦信号。实验结果表明,该设计很好地达到了FIR滤波器的性能,为数字滤波器的设计与实现提供了新的途径和方法。 展开更多
关键词 FIR数字滤波器 FPGA DSP BUILDER VHDL代码
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宽带非对称多节定向耦合器设计 被引量:1
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作者 张友俊 王晶 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2020年第4期264-268,295,共6页
针对微波系统对定向耦合器带宽要求高的问题,提出了一种宽带定向耦合器的设计方法。将多节耦合传输线等效为多节阶梯阻抗滤波器的级联,采用矩阵运算和网络综合理论设计了一款1~4 GHz耦合度为20 dB的定向耦合器,并采用加载枝节补偿电容... 针对微波系统对定向耦合器带宽要求高的问题,提出了一种宽带定向耦合器的设计方法。将多节耦合传输线等效为多节阶梯阻抗滤波器的级联,采用矩阵运算和网络综合理论设计了一款1~4 GHz耦合度为20 dB的定向耦合器,并采用加载枝节补偿电容的方法提高耦合器的定向性。通过HFSS仿真软件对其进行仿真优化,并制造了一款宽带定向耦合器实物,实测结果表明:在1~4 GHz内该耦合器的耦合度在-19.3^-20.2 dB之间,隔离度小于-30 dB,回波损耗小于-13 dB,带内波动小于0.9 dB,达到-20 dB耦合器设计要求。 展开更多
关键词 带状线耦合器 宽带 补偿电容 高定向性 矩阵运算
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基于FPGA的FIR滤波器设计与实现 被引量:9
18
作者 郝小江 缪志农 张小平 《仪表技术》 2010年第1期44-46,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 可编程逻辑门阵列 FIR滤波器 DSP BUILDER IP CORE
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基于自适应卡尔曼滤波的频偏估计研究 被引量:5
19
作者 李伟征 涂秀梅 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第8期1685-1689,共5页
频偏估计能够有效提升接收机性能。将自适应卡尔曼滤波的方法应用到频偏估计中,由测量数据对频率偏移变量进行动态更新,并不断地估计和修正噪声的统计特性。同时考虑到连0或连1长序列传输的问题,提出在解调输出频率峰值点上进行卡尔曼滤... 频偏估计能够有效提升接收机性能。将自适应卡尔曼滤波的方法应用到频偏估计中,由测量数据对频率偏移变量进行动态更新,并不断地估计和修正噪声的统计特性。同时考虑到连0或连1长序列传输的问题,提出在解调输出频率峰值点上进行卡尔曼滤波,改善频偏估计的精度。采用仿真实验测试了算法的性能,实验结果表明,该算法获得了较好的频偏估计精度,克服了连续传输相同符号的无法实时进行频偏估计的问题,减小了通信系统的误码率和误包率,改善了通信系统性能。 展开更多
关键词 卡尔曼滤波 自适应滤波 频偏估计 频偏补偿
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基于ADS的微带线带通滤波器的设计与优化 被引量:2
20
作者 杨振国 王勇 +1 位作者 樊高有 陈文昌 《微型机与应用》 2016年第17期87-90,96,共5页
利用ADS(Advanced Design System)设计平行耦合微带线带通滤波器,为了缩短设计周期,提高微带线带通滤波器的性能,采用ADS中的无源电路设计向导工具,设计出了一种中心频率为3.0 GHz、带宽为60 MHz的平行耦合微带线带通滤波器。参数优化... 利用ADS(Advanced Design System)设计平行耦合微带线带通滤波器,为了缩短设计周期,提高微带线带通滤波器的性能,采用ADS中的无源电路设计向导工具,设计出了一种中心频率为3.0 GHz、带宽为60 MHz的平行耦合微带线带通滤波器。参数优化后进行电路版图仿真。仿真结果表明,该设计设计周期较短、方法切实可行,设计出的带通滤波器满足各项指标要求。 展开更多
关键词 ADS 微带线 带通滤波器 版图仿真
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