一种基于帧结构的并行FIR数字滤波的FPGA实现

1

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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基于多采样率FIR数字滤波技术的CSAMT信号提取 被引量：8

2

作者 李建华 林品荣 +1 位作者 郑采君 何畏 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2009年第1期24-29,共6页

在可控源音频大地电磁测深(CSAMT)中,通过接收机同步记录发射频率的信号,以获取高质量的观测数据。但受环境电磁干扰的影响,接收系统观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中所包含的无用信息常常淹没了发射频率的... 在可控源音频大地电磁测深(CSAMT)中,通过接收机同步记录发射频率的信号,以获取高质量的观测数据。但受环境电磁干扰的影响,接收系统观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中所包含的无用信息常常淹没了发射频率的信号。通过分析CSAMT时间序列的特征,将多采样率FIR数字滤波技术引入到CSAMT的信号提取中。实测资料的数据处理结果表明,运用该方法能有效提取待测信号并压制噪声,使处理后的结果更接近于实际,可取得较满意的效果。 展开更多

关键词 可控源音频大地电磁法(CSAMT) 多采样率fir数字滤波 信号提取

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MT时间序列的FIR数字滤波分析 被引量：5

3

作者 李建华 林品荣 +1 位作者 何畏 郑采君 《物探与化探》 CAS CSCD 2007年第B10期24-28,共5页

大地电磁测深法(MT)野外观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中常包含不需要的信息和50 Hz及其谐波的干扰。结合FIR数字滤波技术与MT时间序列的特征,提出了一种基于FIR数字滤波技术的MT时间序列去噪方法,讨论了FI... 大地电磁测深法(MT)野外观测得到的原始资料是包含多种频谱的时间序列,这种时间序列中常包含不需要的信息和50 Hz及其谐波的干扰。结合FIR数字滤波技术与MT时间序列的特征,提出了一种基于FIR数字滤波技术的MT时间序列去噪方法,讨论了FIR数字滤波器的原理和实现,分析了理论数据通过FIR数字滤波的带通和陷波处理,探讨了对实测时间序列的带通和陷波所取得的效果。 展开更多

关键词 大地电磁测深 fir数字滤波 数据处理 去噪

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基于DSP的FIR数字滤波综合实验设计 被引量：12

4

作者 朱磊 宋彩霞 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第1期206-209,213,共5页

为了提供一种融合数字信号处理、Matlab仿真与DSP技术3门课程相关内容且贴近实际应用的综合性实验,设计了一种基于DSP的FIR数字滤波综合实验。该实验包含了数字信号处理从理论到设计、再到最后调试实现的完整实践训练过程,为学生提供了... 为了提供一种融合数字信号处理、Matlab仿真与DSP技术3门课程相关内容且贴近实际应用的综合性实验,设计了一种基于DSP的FIR数字滤波综合实验。该实验包含了数字信号处理从理论到设计、再到最后调试实现的完整实践训练过程,为学生提供了一种进行数字信号处理设计与实现的综合性实践训练。 展开更多

关键词 综合实验设计 fir数字滤波 DSP A/D转换 D/A转换

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定点DSP实现高精度FIR数字滤波 被引量：2

5

作者 周日贵 龚勇清 +1 位作者 聂爱球 乐淑萍 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2004年第2期48-49,共2页

研究在电力校表系统中应用定点DSP对交流电压、电流信号进行测量,因为是校准仪表,所以要求测量结果具有高精度和高稳定度;采用了高效的FIR滤波算法,并对FIR滤波算法进行了大量的补充和改进,使FIR滤波算法能够消除信号在外界干扰情况下... 研究在电力校表系统中应用定点DSP对交流电压、电流信号进行测量,因为是校准仪表,所以要求测量结果具有高精度和高稳定度;采用了高效的FIR滤波算法,并对FIR滤波算法进行了大量的补充和改进,使FIR滤波算法能够消除信号在外界干扰情况下形成的尖峰信号以及解决了信号的零漂问题,使得对交流电压、电流的测量准确、稳定,使测量结果精度在0 02%以内,达到了世界先进水平。 展开更多

关键词 电力校表系统 DSP fir数字滤波算法 数字信号处理算法

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FIR数字滤波器在风机振动系统中的应用 被引量：3

6

作者 娄海英 盛佳乐 李杏春 《国外电子测量技术》 2007年第10期75-77,79,共4页

本文介绍了FIR数字滤波器的原理、窗函数设计法及应用。使用海明窗设计FIR带通滤波器,并应用在风机振动监测系统中。首先在MATLAB上仿真滤波器的设计,并模拟滤波过程,评估滤波效果;然后将FIR带通滤波器应用到实际风机振动系统中。根据... 本文介绍了FIR数字滤波器的原理、窗函数设计法及应用。使用海明窗设计FIR带通滤波器,并应用在风机振动监测系统中。首先在MATLAB上仿真滤波器的设计,并模拟滤波过程,评估滤波效果;然后将FIR带通滤波器应用到实际风机振动系统中。根据实际系统的特点,利用快速卷积和重叠保留法,保证了数字滤波器处理过程的实时性和快速性,并节省了硬件资源消耗。实验结果证明,设计的滤波器性能良好,对正确分析风机振动情况有着较高的应用价值。 展开更多

关键词 fir数字滤波 窗函数法 快速卷积 重叠保留法 MATLAB

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基于Matlab软件的FIR数字滤波辅助教学研究 被引量：2

7

作者 姜恩华 朱旋 陈东华 《淮北师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期87-91,共5页

以求解FIR数字滤波器的单位脉冲响应h(n)为线索,论述FIR数字滤波器设计和滤波过程.借助Matlab函数求解单位脉冲响应h(n),通过h(n)和系统函数H(z),设计FIR数字滤波器直接型和级联型滤波网络结构.设计输入序列,借助Matlab函数,通过FIR数... 以求解FIR数字滤波器的单位脉冲响应h(n)为线索,论述FIR数字滤波器设计和滤波过程.借助Matlab函数求解单位脉冲响应h(n),通过h(n)和系统函数H(z),设计FIR数字滤波器直接型和级联型滤波网络结构.设计输入序列,借助Matlab函数,通过FIR数字滤波器直接型和级联型滤波网络结构,完成对输入序列的滤波.形象地展现FIR数字滤波器的设计和滤波过程,加深学生对FIR数字滤波器的设计方法和数字滤波网络结构知识的理解. 展开更多

关键词 MATLAB软件 fir数字滤波网络 单位脉冲响应h(n) 辅助教学

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FIR数字滤波器在振动测试系统中的应用 被引量：1

8

作者 王金健 杭柏林 都强 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2004年第8期491-493,共3页

使用FIR数字滤波原理设计通带范围为 0～ 10Hz的数字滤波器 ,并采用Blackman窗函数分别以 199,3 99,5 99,799,1199阶对振动试验机采集的数据做滤波处理。结果表明 ,当阶数大于 3 99时 ,滤波器可有效地滤除干扰噪声 。

关键词 fir数字滤波 窗函数法 Blackman窗

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基于FPGA的FIR数字滤波系统设计与实现 被引量：5

9

作者 张倩倩 韩佳玮 《信息通信》 2019年第9期37-39,共3页

文章提出一种基于FPGA的FIR数字滤波系统的设计方案,以FPGA为核心控制单元,通过Matlab设计FIR滤波器系数,调用Quartus II自带的IP核实现FIR滤波功能,结合ModelSim仿真,对输出信号进行时域、频域分析,构建出一套全数字的FIR滤波器设计与... 文章提出一种基于FPGA的FIR数字滤波系统的设计方案,以FPGA为核心控制单元,通过Matlab设计FIR滤波器系数,调用Quartus II自带的IP核实现FIR滤波功能,结合ModelSim仿真,对输出信号进行时域、频域分析,构建出一套全数字的FIR滤波器设计与仿真体系。进而实现了一种集信号发生器、数据采集器和FIR滤波器为一体的FIR数字滤波系统。经实验,该系统可以显著提高信号的信噪比,降低均方误差。文章提出的FIR数字滤波系统及其实现方法,具备一定的推广和应用价值。 展开更多

关键词 fir数字滤波 IP核 全数字 信噪比

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基于遗传算法的FIR数字滤波

10

作者 陶继忠 殷国富 《中国工程物理研究院科技年报》 2003年第1期183-184,共2页

采用非递归方法，FIR滤波的输出y(n)只与输入x(n)有关，其差分方程式为其中，h(k)为单位脉冲响应。假定输入信号x(n)的理想输出信号为y0(n)，则FR滤波的目的是确定h(k)，使得y(n)最接近y0(n)，这里将遗传算法(Genetic Algorithm，简称GA... 采用非递归方法，FIR滤波的输出y(n)只与输入x(n)有关，其差分方程式为其中，h(k)为单位脉冲响应。假定输入信号x(n)的理想输出信号为y0(n)，则FR滤波的目的是确定h(k)，使得y(n)最接近y0(n)，这里将遗传算法(Genetic Algorithm，简称GA)用于优化h(k)，使得滤波输出信号成为输入信号的最佳估计。 展开更多

关键词 遗传算法 fir数字滤波 非递归法 差分方程 进化代数

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基于C8051F120的FIR低频数字滤波器设计

11

作者 冯美艳 魏忠义 +1 位作者 朱磊 赵晓田 《信息通信》 2016年第10期140-141,共2页

针对低频数字滤波及其滤波参数更新问题,提出了一种基于C8051F120的FIR低频数字滤波器设计。该滤波器主要由C8051F120单片机构成,负责利用其片上硬件资源完成A/D采样、FIR滤波及D/A转换功能,同时,该滤波器还可以通过串口接收上位机发的... 针对低频数字滤波及其滤波参数更新问题,提出了一种基于C8051F120的FIR低频数字滤波器设计。该滤波器主要由C8051F120单片机构成,负责利用其片上硬件资源完成A/D采样、FIR滤波及D/A转换功能,同时,该滤波器还可以通过串口接收上位机发的新滤波数据,实现滤波参数的在线更新。实验结果表明:文章提出的基于C8051F120的滤波器可实现低频段的FIR数字滤波,并可在线更新滤波参数,实现滤波功能的在线调整。 展开更多

关键词 低频fir数字滤波 无线非接触 在线更新

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模拟信号复杂数字滤波处理在PLC中的应用 被引量：2

12

作者 黄志辉 李云峰 +1 位作者 杨星星 廖湘华 《测控技术》 CSCD 2015年第11期40-43,共4页

针对工业环境中干扰对压力传感器模拟信号的影响,为提高压力传感器的分辨率,提出了一种基于PLC实现复杂软件数字滤波的算法。通过对压力传感器输出电路以及输出信号特征的研究分析,设计出相应的FIR数字滤波算法,使传感器分辨率达到0.4... 针对工业环境中干扰对压力传感器模拟信号的影响,为提高压力传感器的分辨率,提出了一种基于PLC实现复杂软件数字滤波的算法。通过对压力传感器输出电路以及输出信号特征的研究分析,设计出相应的FIR数字滤波算法,使传感器分辨率达到0.4‰以上,即满量程为800 N时,系统能识别0.32 N的变化。实验证实该PLC数字滤波程序提高了PLC处理模拟信号的分辨率,使系统能识别到0.1 N的压力变化,为后续精确控制提供保障。 展开更多

关键词 PLC 模拟信号 复杂软件数字滤波 fir数字滤波

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数字滤波器滤除电子测量系统中工频及其谐波干扰的研究 被引量：4

13

作者 闻卫军 王磊 孙海英 《现代电子技术》 2005年第9期58-59,64,共3页

在电子测量中工频是主要的噪声干扰源之一,若不滤除将大大影响测量精度。而传统的模拟电路滤波器在精度方面无法与数字滤波器相比;另外对多阻带滤波器的设计摸拟电路更是无法实现。本设计用FIR (Finite ImpulseResponse)数字滤波原理设... 在电子测量中工频是主要的噪声干扰源之一,若不滤除将大大影响测量精度。而传统的模拟电路滤波器在精度方面无法与数字滤波器相比;另外对多阻带滤波器的设计摸拟电路更是无法实现。本设计用FIR (Finite ImpulseResponse)数字滤波原理设计了阻带范围分别为4 8～5 2 Hz,98～10 2 Hz,14 8～15 2 Hz的三阻带数字滤波器,经仿真实验证明其对电子测量系统中的工频5 0 Hz及其二次谐波和三次谐波干扰将衰减30 d B。对去噪后的信号进行分析,大大提高了测试系统的精度,整个过程分为多阻带滤波器的数学建模和滤波算法实现,并分析比较了不同窗函数和阶数的变化对滤波性能的影响。 展开更多

关键词 工频噪声抑制 fir多阻带数字滤波 滤波器分辨率 数学建模

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基于NiosII C2H加速编译器的FIR滤波器的设计实现

14

作者 何云斌 张磊 《自动化技术与应用》 2007年第10期64-66,共3页

采用NiosII C语言至硬件(C2H)加速编译器,将FIR滤波函数转换为FPGA中的硬件加速器。利用Matlab软件对滤波器的系数量化进行了计算和仿真。通过与非硬件加速的滤波函数的处理时间和处理数据进行比较,结果表明:克服了软件滤波的缺陷,既具... 采用NiosII C语言至硬件(C2H)加速编译器,将FIR滤波函数转换为FPGA中的硬件加速器。利用Matlab软件对滤波器的系数量化进行了计算和仿真。通过与非硬件加速的滤波函数的处理时间和处理数据进行比较,结果表明:克服了软件滤波的缺陷,既具有实时性,又兼顾了灵活性。 展开更多

关键词 C2H fir数字滤波 FPGA NIOSLL

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一种FIR滤波参数可调的电压采集模块设计 被引量：4

15

作者 杨旭 徐巧玉 +1 位作者 王军委 周新稳 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期12-17,M0003,共7页

为了有效滤除电压采集信号中的高频噪声,提出了一种有限长单位冲激响应(FIR)滤波参数可调的电压采集模块设计方案。基于高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件平台,采用FIR数字滤波器滤除采集信号中的高频噪声。AR... 为了有效滤除电压采集信号中的高频噪声,提出了一种有限长单位冲激响应(FIR)滤波参数可调的电压采集模块设计方案。基于高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程门阵列(FPGA)的硬件平台,采用FIR数字滤波器滤除采集信号中的高频噪声。ARM根据采样频率、截止频率等滤波参数自动生成滤波器系数。FPGA采用改进后的直接型滤波器,根据滤波参数调整滤波器结构,完成滤波系数与采集数据的运算。ARM与FPGA协同工作实现参数可调的FIR滤波器。实验结果表明:本文电压采集模块电压具有较高的采集精度,采集相对误差绝对值最大为0.22%。本模块能够根据设置的滤波参数,自动完成FIR滤波系数计算和滤波器结构调整,在信号采集的同时完成数据滤波,有效滤除信号中的高频噪声。 展开更多

关键词 电压采集 ARM FPGA fir低通数字滤波

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0.2m高分辨率双侧向测井仪FIR滤波器设计与仿真

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作者 童茂松 孙旭光 +1 位作者 梁晓成 张加举 《国外测井技术》 2019年第4期13-18,2,共6页

0.2m高分辨率双侧向测井技术是提高油田薄储层参数评价精度与水淹层判别符合率的关键技术之一。针对仪器测量精度需求高、工作温度范围宽、噪声源复杂的难题,利用窗函数法设计了中心频率分别为35Hz、140Hz以及280Hz的三个FIR数字带通滤... 0.2m高分辨率双侧向测井技术是提高油田薄储层参数评价精度与水淹层判别符合率的关键技术之一。针对仪器测量精度需求高、工作温度范围宽、噪声源复杂的难题,利用窗函数法设计了中心频率分别为35Hz、140Hz以及280Hz的三个FIR数字带通滤波器,窗函数采用布莱克曼窗。对滤波器进行了仿真分析,并在井下数字信号处理器上实现了相应的滤波算法。结果表明,所设计的滤波器保障了目标频率的幅度,并有效压制了目标频率以外的其他频率信号以及白噪声,衰减达到-100dB以上,测量精度和实时性满足实际仪器需求。 展开更多

关键词 0.2m高分辨率双侧向测井 数字聚焦测井 fir数字滤波

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基于实时数字脉冲处理技术的核谱仪研究 被引量：8

17

作者 周建斌 胡云川 +4 位作者 洪旭 陈铁光 陈宝 岳爱忠 何绪新 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期2272-2276,共5页

本文提出一种基于80 MHz ADC的数字化γ能谱系统。系统由探测器、前端电路、ADC和数字处理单元组成。数字处理在FPGA中完成,主要包括FIR数字滤波、脉冲梯形成形、幅度甄别、数据通讯。为减小高速ADC在采集过程中引入的噪声信号,在数字... 本文提出一种基于80 MHz ADC的数字化γ能谱系统。系统由探测器、前端电路、ADC和数字处理单元组成。数字处理在FPGA中完成,主要包括FIR数字滤波、脉冲梯形成形、幅度甄别、数据通讯。为减小高速ADC在采集过程中引入的噪声信号,在数字处理单元实现FIR数字滤波,对数字脉冲信号先进行滤波处理,再进行脉冲梯形成形,得到高分辨率的能谱数据。测量系统中模拟信号全部采用直流耦合,数字脉冲宽度为1.6μs,对137 Cs的能量分辨率达6.88%。 展开更多

关键词 核脉冲信号 fir数字滤波 脉冲梯形成形 80 MHz采样率

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航空重力数据低通滤波处理及其功效分析 被引量：4

18

作者 田颜锋 李姗姗 +1 位作者 刘晓刚 付国峰 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第6期130-132,138,共4页

针对航空重力测量数据事后处理的特点,基于窗函数法设计了FIR数字滤波器。数据处理结果表明:FIR数字滤波器具有精确的线性相位,滤波过程稳定;设计方法简单,易于上机实现;在滤波过程中卷积运算能够部分降低傅立叶变换中的栅栏效应。

关键词 傅立叶变换 卷积 fir数字滤波 航空重力数据 栅栏效应

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用于雷达系统信号处理的有限冲激响应滤波器设计

19

作者 唐政 高晓光 郑景嵩 《电子技术应用》 北大核心 2006年第5期134-136,共3页

考虑复杂环境下噪声干扰信号对机载雷达系统的影响,分析了噪声干扰模型,建立一种基于Remez变换算法的线性相位FIR数字滤波方法,并进行了仿真比较。结果表明,这种方法能有效地抑制雷达接收端的噪声干扰,显著提高信噪比,有效地对雷达系统... 考虑复杂环境下噪声干扰信号对机载雷达系统的影响,分析了噪声干扰模型,建立一种基于Remez变换算法的线性相位FIR数字滤波方法,并进行了仿真比较。结果表明,这种方法能有效地抑制雷达接收端的噪声干扰,显著提高信噪比,有效地对雷达系统中的复杂信号进行处理,为综合评价雷达作战效能提供了重要的参考价值。 展开更多

关键词 机载雷达 噪声干扰 Remez变换算法 fir数字滤波

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振动测试系统中随机噪声的数字信号处理

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作者 王传旭 杭柏林 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第2期182-184,共3页

采用FIR(FiniteImpulseResponse)数字滤波原理设计了通带范围 0～ 1 0Hz的数字滤波器 ,有效地实现了对振动测试系统中随机干扰噪声的滤除。滤波后的信号曲线 ,可精确导出不平衡量的幅度和相位。整个过程分为信号采集。

关键词 振动测试系统 数字信号处理技术 数字滤波器 窗函数法 幅度 fir数字滤波技术

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