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FIR数字带通滤波器实验设计
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作者 姜恩华 窦德召 +1 位作者 许学杰 周正 《商丘师范学院学报》 2025年第9期26-29,共4页
借助Matlab软件提供的FIR滤波器设计函数或FDATool软件,实现FIR带通滤波器设计,求得单位脉冲响应h(n).把h(n)代入Matlab函数tf2sos,求得FIR级联型网络结构的系数矩阵SOS和增益G.通过计算h(n)和输入序列x(n)的线性卷积,求得FIR滤波器的输... 借助Matlab软件提供的FIR滤波器设计函数或FDATool软件,实现FIR带通滤波器设计,求得单位脉冲响应h(n).把h(n)代入Matlab函数tf2sos,求得FIR级联型网络结构的系数矩阵SOS和增益G.通过计算h(n)和输入序列x(n)的线性卷积,求得FIR滤波器的输出y(n),提出了实现FIR数字滤波的线性卷积计算方法.根据FIR带通滤波器的边界截止频率,设计了输入序列x(n).借助CCS 5.5软件,采用C语言编程,设计了FIR直接型网络结构和FIR级联型网络结构的滤波程序,实现对输入序列x(n)滤波.实验结果表明,采用Matlab和CCS 5.5软件,能够很好地完成FIR数字带通滤波器实验设计. 展开更多
关键词 MATLAB软件 FDATool软件 CCS 5.5软件 fir带通滤波器
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基于改进的迭代重加权OMP的稀疏FIR滤波器设计 被引量:1
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作者 李怡 赵加祥 《电子信息对抗技术》 2025年第1期73-78,共6页
有限脉冲响应(Finite Impulse Response, FIR)滤波器具备线性相位和稳定性的优点,在雷达信号处理、图像处理、电子对抗等领域被广泛应用。然而高性能的FIR滤波器通常需要较高的阶数,导致硬件实现成本高、系统功耗大。针对该问题,提出了... 有限脉冲响应(Finite Impulse Response, FIR)滤波器具备线性相位和稳定性的优点,在雷达信号处理、图像处理、电子对抗等领域被广泛应用。然而高性能的FIR滤波器通常需要较高的阶数,导致硬件实现成本高、系统功耗大。针对该问题,提出了一种改进的迭代重加权正交匹配追踪算法,设计稀疏的线性相位FIR滤波器。该算法采用Frobenius范数简化在每次迭代中求解目标稀疏FIR滤波器的过程,并且引入一个对数函数迭代更新权重。仿真结果表明,在某些情况下所提算法设计的滤波器比已有的稀疏滤波器设计方法具有更短的有效滤波器长度和更少的滤波器非零抽头个数,避免了硬件实现时乘法器和加法器的大量使用,从而有效地降低了实现成本和系统功耗。 展开更多
关键词 稀疏fir滤波器 线性相位 正交匹配追踪 FROBENIUS范数
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基于最优FIR滤波器的小电流接地故障选线技术 被引量:2
3
作者 王喆 《粘接》 2025年第3期150-153,共4页
由于小电流接地系统的故障信号特征不明显,容易被其他干扰信号掩盖,导致故障选线不准确。为提升小电流接地故障定位准确度,提出基于最优FIR滤波器的小电流接地故障选线技术。通过分析小电流接地故障的暂态特征,获取电流接地故障原因。采... 由于小电流接地系统的故障信号特征不明显,容易被其他干扰信号掩盖,导致故障选线不准确。为提升小电流接地故障定位准确度,提出基于最优FIR滤波器的小电流接地故障选线技术。通过分析小电流接地故障的暂态特征,获取电流接地故障原因。采用EMD分解方法对小电流接地系统各相电路实施零序电流分解,以高频分量为目标设计最优FIR滤波器。根据建立的最优FIR滤波器,计算线路频带信号相应幅值,确定暂态零序电流时频特征。依据时频特征的相似性度量结果,制定综合相关系数,确立判定条件实现小电流接地故障选线。实验结果表明,所提方法开展小电流接地故障选线时,选线判据灵敏度高且抗噪性较好。由此证明,所提方法在小电流接地故障选线时具有较高的应用效果。 展开更多
关键词 最优fir滤波器 小电流接地故障 选线技术 特征提取 电流时频分解
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基于MATLAB的FIR数字滤波器设计分析 被引量:1
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作者 贺雪莉 《铁路计算机应用》 2025年第3期75-81,共7页
文章主要研究基于MATLAB实现有限长单位脉冲响应(FIR,Finite Impulse Response)数字滤波器的设计方法,分别从时域和频域两方面对窗函数法和频域采样法进行详细描述,并通过类比两种设计方法的仿真结果,总结其优缺点,可为实际滤波器设计... 文章主要研究基于MATLAB实现有限长单位脉冲响应(FIR,Finite Impulse Response)数字滤波器的设计方法,分别从时域和频域两方面对窗函数法和频域采样法进行详细描述,并通过类比两种设计方法的仿真结果,总结其优缺点,可为实际滤波器设计方法的选择提供理论支撑。 展开更多
关键词 有限长单位脉冲响应(fir) 数字滤波器 MATLAB 窗函数法 频域采样法
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一种基于帧结构的并行FIR数字滤波的FPGA实现 被引量:1
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作者 胡春江 刘宪军 +2 位作者 张丁丁 李炎桦 黎伟 《自动化应用》 2025年第6期236-239,共4页
针对FPGA内直接型FIR滤波架构数据吞吐速率慢、数据带宽受限,传统并行FIR滤波架构实现逻辑复杂、硬件资源消耗大的问题,提出了一种基于帧结构的并行FIR数字滤波架构。通过从流水输入的数据中提取滑动帧进行滑动滤波,并根据帧结构对滑动... 针对FPGA内直接型FIR滤波架构数据吞吐速率慢、数据带宽受限,传统并行FIR滤波架构实现逻辑复杂、硬件资源消耗大的问题,提出了一种基于帧结构的并行FIR数字滤波架构。通过从流水输入的数据中提取滑动帧进行滑动滤波,并根据帧结构对滑动滤波输出进行拼接、截取,所提滤波架构可以获得与传统并行FIR滤波架构几乎相同的频域响应。而相较于传统并行架构,所提架构消耗的系统资源更少,工程上更易实现。基于MATLAB和ISE的仿真实验结果证明了所提滤波架构的有效性。 展开更多
关键词 fir数字滤波 FPGA 并行架构
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基于Verilog的FIR滤波器的设计与实现
6
作者 苏靖轩 《信息与电脑》 2025年第4期80-83,共4页
文章介绍了利用Quartus和ModelSim联合实现并仿真一个32阶线性相位有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)低通滤波器的过程,采样率为30 MHz,截止频率为2 MHz。输入信号为1 MHz、4 MHz、7 MHz的正弦波叠加。滤波器系数由MATLAB设计... 文章介绍了利用Quartus和ModelSim联合实现并仿真一个32阶线性相位有限冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)低通滤波器的过程,采样率为30 MHz,截止频率为2 MHz。输入信号为1 MHz、4 MHz、7 MHz的正弦波叠加。滤波器系数由MATLAB设计,硬件描述和综合在Quartus完成,仿真验证通过ModelSim进行。结果表明,该滤波器能有效抑制高于2 MHz的频率成分,保持通带信号完整性。研究提升了数字滤波器设计的性能与精度,对通信与信号处理领域具有重要意义。 展开更多
关键词 fir滤波器 线性相位 Quartus MODELSIM VERILOG
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基于FPGA的DDS任意波形发生器及FIR数字滤波系统设计
7
作者 周琦发 李正权 《自动化应用》 2025年第17期137-141,共5页
为满足测试领域对多样化信号激励源的需求,基于FPGA研制了集成FIR数字滤波功能的DDS任意波形发生器系统。系统以DAC11001B芯片构建数模转换电路,采用VC709 FPGA开发板实现数字波形生成与切换控制,结合MATLAB生成FIR滤波器系数文件构建... 为满足测试领域对多样化信号激励源的需求,基于FPGA研制了集成FIR数字滤波功能的DDS任意波形发生器系统。系统以DAC11001B芯片构建数模转换电路,采用VC709 FPGA开发板实现数字波形生成与切换控制,结合MATLAB生成FIR滤波器系数文件构建数字滤波模块。结果表明,该系统可输出4种用户可切换、频率相对误差不超过1%的模拟波形,并支持FIR数字信号滤波处理功能,有效扩展了系统的灵活性,为信号测试提供了高效灵活的解决方案。 展开更多
关键词 直接数字频率合成 任意波形发生器 现场可编程门阵列 fir数字滤波系统
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高效2^n并行快速FIR算法及其实现方法 被引量:1
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作者 胡剑浩 曾维棋 +1 位作者 费超 陈杰男 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期182-186,共5页
快速有限脉冲响应(FIR)算法(FFA)突破了传统并行FIR滤波器复杂度随并行度线性增加的局限性,效率大幅提高。然而目前缺少对高并行FFA通用算法和实现架构的研究。该文提出了高效2^n并行FFA,并给出了其通用算法形式与实现架构;同时讨论了... 快速有限脉冲响应(FIR)算法(FFA)突破了传统并行FIR滤波器复杂度随并行度线性增加的局限性,效率大幅提高。然而目前缺少对高并行FFA通用算法和实现架构的研究。该文提出了高效2^n并行FFA,并给出了其通用算法形式与实现架构;同时讨论了对于非2^n并行FFA的实现架构。通过算法分析和硬件效率评估,本文算法及其实现架构在相同的并行度和性能条件下,比传统并行算法有显著改善,且随着并行度的增加,这种优势更加明显。该算法在高并行FIR滤波器的应用中有很大优势。 展开更多
关键词 2^n并行 快速fir算法 fir滤波器 硬件效率
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基于窗函数的FIR滤波器的设计 被引量:8
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作者 何小河 《四川理工学院学报(自然科学版)》 CAS 2008年第3期51-53,共3页
文章主要阐述了FIR算法的基本原理,推导了其中所有的重要公式,并且对几种窗函数做了比较,阐明了加窗函数对结果的影响。在这里还给出了实现FIR算法的结构图.介绍了几种常用滤波窗函数的特点,给出了包络图和幅度响应图。在分析了各种滤... 文章主要阐述了FIR算法的基本原理,推导了其中所有的重要公式,并且对几种窗函数做了比较,阐明了加窗函数对结果的影响。在这里还给出了实现FIR算法的结构图.介绍了几种常用滤波窗函数的特点,给出了包络图和幅度响应图。在分析了各种滤波之后,我们决定选用海明窗,并且给出了滤波效果图形. 展开更多
关键词 fir滤波器 窗函数 fir算法的结构图
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FIR滤波器快速实现算法的最佳设计 被引量:2
10
作者 苏涛 王大庆 赵洋浩 《雷达与对抗》 2005年第1期32-35,共4页
针对实时信号处理中长阶数FIR滤波器运算量大的特点,分析并比较了包括快速算法在内的多种实现方法的性能,提出了不同方法的选择准则,得出了频域分段滤波方法中的最佳分段长度与系数阶数的关系,显著降低了连续信号FIR滤波的运算量。并提... 针对实时信号处理中长阶数FIR滤波器运算量大的特点,分析并比较了包括快速算法在内的多种实现方法的性能,提出了不同方法的选择准则,得出了频域分段滤波方法中的最佳分段长度与系数阶数的关系,显著降低了连续信号FIR滤波的运算量。并提出利用代价函数,综合考虑最佳设计中的吞吐率和处理迟延。 展开更多
关键词 长阶数fir滤波器 频域fir滤波 最佳分段长度
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基于人工蜂群算法的FIR滤波器设计 被引量:1
11
作者 刘婷 张立毅 张晋斌 《山西电子技术》 2014年第2期34-36,共3页
FIR滤波器设计是数字信号处理领域中的重要课题之一。最优化FIR滤波器设计可以抽象为一个最优化问题,采用启发式算法来求解。作为一种新型启发式算法,人工蜂群算法由于其原理简单、控制参数少、鲁棒性强等优点,已被越来越多的学者所关... FIR滤波器设计是数字信号处理领域中的重要课题之一。最优化FIR滤波器设计可以抽象为一个最优化问题,采用启发式算法来求解。作为一种新型启发式算法,人工蜂群算法由于其原理简单、控制参数少、鲁棒性强等优点,已被越来越多的学者所关注。本文采用人工蜂群算法优化FIR滤波器设计,研究了两者的结合机理,讨论了具体实现步骤,并通过仿真验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 fir滤波器设计 最优化fir滤波器设计 人工蜂群算法
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基于雷米兹交换算法设计线性相位对数FIR滤波器
12
作者 侯志荣 吕振肃 《电讯技术》 北大核心 2003年第2期66-69,共4页
根据线性相位对数FIR滤波器幅度响应与线性相位FIR滤波器幅度响应的关系 ,将线性相位对数滤波器设计转换为线性相位FIR滤波器设计。该方法直接采用雷米兹交换算法即可获得线性相位对数滤波器通带和阻带的等纹波特性。另外 ,该方法既可... 根据线性相位对数FIR滤波器幅度响应与线性相位FIR滤波器幅度响应的关系 ,将线性相位对数滤波器设计转换为线性相位FIR滤波器设计。该方法直接采用雷米兹交换算法即可获得线性相位对数滤波器通带和阻带的等纹波特性。另外 ,该方法既可基于频域均匀采样也可基于频域非均匀采样 。 展开更多
关键词 对数fir滤波器 线性相位 雷米兹交换算法 fir滤波器 对数幅度
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基于FPGA的异步FIR滤波器接口电路设计
13
作者 李鸿 叶燕 《数字通信》 2012年第1期83-85,共3页
介绍了基于四相单轨握手协议的异步FIR滤波器接口电路的设计。分析了异步接口电路互联模型及原理,提出了一种基于存储器和状态机实现异步握手接口电路的全新方案,实现了FIR滤波器功能和异步接口控制功能。对设计进行了波形仿真及结果分... 介绍了基于四相单轨握手协议的异步FIR滤波器接口电路的设计。分析了异步接口电路互联模型及原理,提出了一种基于存储器和状态机实现异步握手接口电路的全新方案,实现了FIR滤波器功能和异步接口控制功能。对设计进行了波形仿真及结果分析,验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 fir滤波器 异步fir滤波器接口电路 四相单轨握手协议 VERILOG HDL FPGA
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FIR滤波器的CPLD实现
14
作者 刘敏 唐治德 《自动化信息》 2001年第04M期18-19,共2页
本文介绍了PLD的概念及发展状况,说明了用CPLD实现FIR数字滤波器的优点,并将它与一般方法进行了比较。详细阐述了如何用CPLD实现FIR数字滤波器的硬件电路和用MAX+PLUSⅡ实现FIR滤波器的思路。
关键词 fir滤波器 fir数字滤波器 CPLD MAX+PLUSⅡ 硬件电路 优点 发展状况
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基于神经网络的稀疏二维FIR滤波器设计
15
作者 李怡 赵加祥 徐微 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第7期1841-1847,共7页
针对高性能二维线性相位有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器设计,随着阶数增加导致计算和存储压力过大的问题,提出一种稀疏二维FIR滤波器设计的迭代方法。稀疏二维FIR滤波器设计问题被转化为神经网络的李雅普诺夫能量函... 针对高性能二维线性相位有限脉冲响应(finite impulse response,FIR)滤波器设计,随着阶数增加导致计算和存储压力过大的问题,提出一种稀疏二维FIR滤波器设计的迭代方法。稀疏二维FIR滤波器设计问题被转化为神经网络的李雅普诺夫能量函数最小化问题。在每次迭代中,利用加权Frobenius范数的正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)算法寻找滤波器中非零系数的位置,使用Hopfield神经网络计算非零系数。仿真结果表明,该方法能够有效增加二维FIR滤波器的稀疏度,稀疏效果优于已有的稀疏滤波器设计算法。 展开更多
关键词 霍普菲尔德神经网络 稀疏滤波器 线性相位 二维有限脉冲响应滤波器 弗罗贝尼乌斯范数 正交匹配追踪 迭代算法
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基于FPGA的FIR滤波器的性能研究 被引量:7
16
作者 余琳 黄光明 《电子设计工程》 2011年第9期125-128,共4页
目前FIR滤波器的一般设计方法比较繁琐,开发周期长,如果采用设计好的FIR滤波器的IP核,则开发效率大为提高。本方案基于Altera公司的Cyclone Ⅱ系列芯片EP2C8Q208C8N,首先利用MATLAB中的滤波器函数fir2得出需产生的FIR滤波器的系数,再导... 目前FIR滤波器的一般设计方法比较繁琐,开发周期长,如果采用设计好的FIR滤波器的IP核,则开发效率大为提高。本方案基于Altera公司的Cyclone Ⅱ系列芯片EP2C8Q208C8N,首先利用MATLAB中的滤波器函数fir2得出需产生的FIR滤波器的系数,再导入FIR IP Core,成功完成了FIR数字滤波器的设计。另外分析了阶数与不均匀采样数据对FPGA资源的影响和对生成FIR滤波器的输出性能的影响,并将实际输出的幅频特性图与我们需要的幅频特性图相比较,验证生成的FIR数字滤波器的性能。 展开更多
关键词 firIPCore fir数字滤波器 滤波器系数 幅频特性图 EP2C8Q208C8N
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粒子群优化算法在FIR数字滤波器设计中的应用 被引量:38
17
作者 李辉 张安 +1 位作者 赵敏 徐琦 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第7期1338-1341,共4页
本文针对有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数优化问题,提出了一种用粒子群优化算法(PSO)设计FIR数字滤波器的方法.首先将滤波器的设计问题转化为滤波器参数的优化问题,然后利用粒子群优化算法对整个参数空间进行高效... 本文针对有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计实质上是一个多参数优化问题,提出了一种用粒子群优化算法(PSO)设计FIR数字滤波器的方法.首先将滤波器的设计问题转化为滤波器参数的优化问题,然后利用粒子群优化算法对整个参数空间进行高效并行搜索以获得参数的最优化.FIR数字低通、带通滤波器设计实例证明了该方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 粒子群优化算法 fir数字滤欺络 滤波器设计
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基于最优FIR滤波器与层次聚类的配电网单相接地故障选线方法 被引量:35
18
作者 李雅洁 孟晓丽 +1 位作者 宋晓辉 史常凯 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期143-149,共7页
由于故障特征不明显、噪声干扰、配电网不平衡运行状况影响等问题,现有小电流接地系统单相接地故障选线方法在可靠性与普适性方面仍存在不足。提出一种小电流接地系统单相接地故障选线方法,该方法依据故障暂态量的频率特性,通过最优FIR... 由于故障特征不明显、噪声干扰、配电网不平衡运行状况影响等问题,现有小电流接地系统单相接地故障选线方法在可靠性与普适性方面仍存在不足。提出一种小电流接地系统单相接地故障选线方法,该方法依据故障暂态量的频率特性,通过最优FIR滤波器滤除干扰因素,提取有效故障特征,并利用层次聚类法,基于滤波后波形,检出变化趋势不同于其他线路的单根馈线,即为故障线路。仿真实验表明,较之于常用的小波算法,该方法避免了对数据的大量逐层分解,在各种故障状况下均可可靠检出故障线路,且降低了采样频率需求,节约系统资源,易于工程实现。 展开更多
关键词 小电流接地系统 单相接地故障 故障选线 最优fir滤波器 层次聚类
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基于MATLAB的13倍频程FIR数字滤波器设计 被引量:9
19
作者 成峰 周宝焜 +2 位作者 程利青 黄敬党 翁红林 《福州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2003年第2期160-165,共6页
在深入分析GB T 32 4 1- 1998规定的 1 3倍频程滤波器性能要求的基础上 ,建立了面向MATLAB信号处理工具箱中设计FIR数字滤波器有关函数参数接口的数学模型 ,并通过编程完成了 1 3倍频程数字滤波器设计 .验证表明 ,设计结果的各项性能指... 在深入分析GB T 32 4 1- 1998规定的 1 3倍频程滤波器性能要求的基础上 ,建立了面向MATLAB信号处理工具箱中设计FIR数字滤波器有关函数参数接口的数学模型 ,并通过编程完成了 1 3倍频程数字滤波器设计 .验证表明 ,设计结果的各项性能指标均达到国标规定的 1级滤波器精度要求 . 展开更多
关键词 MATLAB 1/3倍频程 fir数字滤波器 数学模型 设计方法 性能指标
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实现动态相量测量的FIR数字滤波器最优设计 被引量:21
20
作者 汪芙平 靳夏宁 王赞基 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第15期2388-2395,共8页
为实现动态和暂态条件下同步相量的精确测量,提出基于一组线性相位有限冲激响应数字滤波的动态相量测量算法,系统阐述了算法的理论基础和设计方法。动态相量表示成一组基函数的加权和,由基函数优化选取和权重最小二乘估计实现测量滤波... 为实现动态和暂态条件下同步相量的精确测量,提出基于一组线性相位有限冲激响应数字滤波的动态相量测量算法,系统阐述了算法的理论基础和设计方法。动态相量表示成一组基函数的加权和,由基函数优化选取和权重最小二乘估计实现测量滤波器的最优设计。通过将干扰分量加入优化目标产生陷波效果,实现对任意指定频率的谐波和间谐波,以及故障条件下衰减直流分量的有效抑制。测量滤波器的频响分析和相量测量的误差检验结果表明算法具有很高精度和良好适应性,特别适合于工程应用。 展开更多
关键词 同步相量测量 动态相量 fir滤波器 陷波器 最小二乘法
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