基于系数查找表的全相位FIR自适应陷波器

使用LMS算法设计FIR自适应滤波器自适应滤波器是统计信号处理的一个重要组成部分。

在实际应用中，由于没有充足的信息来设计固定系数的数字滤波器，或者设计规则会在滤波器正常运行时改变，因此我们需要研究自适应滤波器。

凡是需要处理未知统计环境下运算结果所产生的信号或需要处理非平稳信号时，自适应滤波器可以提供一种吸引人的解决方法，而且其性能通常远优于用常方法设计的固定滤波器。

此外，自适应滤波器还能提供非自适应方法所不可能提供的新的信号处理能力。

通过《现代信号处理》这门课程的学习，掌握了自适应滤波器的基本理论、算法及设计方法。

本文中对最小均方误差(LMS)算法进行了认真的回顾，最终采用改进的LMS 算法设计FIR结构自适应滤波器，并采用MATLAB进行仿真。

一、自适应滤波器理论基础1、基本概念凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。

在近代电信装备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最复杂要算滤波器了。

滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。

滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。

您可以通过基本的滤波器积木块——二阶通用滤波器传递函数，推导出最通用的滤波器类型：低通、带通、高通、陷波和椭圆型滤波器。

传递函数的参数——f0、d、hHP、hBP 和hLP，可用来构造所有类型的滤波器。

转降频率f0为s项开始占支配作用时的频率。

设计者将低于此值的频率看作是低频，而将高于此值的频率看作是高频，并将在此值附近的频率看作是带内频率。

阻尼d用于测量滤波器如何从低频率转变至高频率，它是滤波器趋向振荡的一个指标，实际阻尼值从0至2变化。

高通系数hHP是对那些高于转降频率的频率起支配作用的分子的系数。

带通系数hBP是对那些在转降频率附近的频率起支配作用的分子的系数。

低通系数hLP是对那些低于转降频率的频率起支配作用1的分子的系数。

基于自适应陷波滤波器的频率和幅值估计
储昭碧;张崇巍;冯小英
【期刊名称】《自动化学报》
【年(卷),期】2010(0)1
【摘要】估计正弦信号的频率和幅值以实现准确信号跟随具有广泛的应用.本文采用三维自适应陷波滤波器分析正弦信号,提出了非归一化和归一化两种频率估计方法,两种算法都具有圆形周期轨道,能够获得信号的频率和幅值的准确估计以及正弦跟踪.用Lyapunov定理和平均方法证明积分流形的存在性和一致渐近稳定性.归一化算法改进了非归一化的收敛速度受制于信号幅值的缺点.分析了估计器的带宽参数和频率自适应增益参数对频率跟踪暂态速度和稳态精度以及噪声特性的影响.通过仿真证实了算法的有效性.
【总页数】7页(P60-66)
【作者】储昭碧;张崇巍;冯小英
【作者单位】合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥,230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,合肥,230009;合肥工业大学电气与自动化工程学院,合
肥,230009
【正文语种】中文
【相关文献】
1.自适应陷波滤波器频率估计新方法及性能分析 [J], 李明;涂亚庆;沈廷鳌;杨辉跃
2.基于二维幅值谱的正弦信号频率估计 [J], 韩峰;田敏;徐刚
3.基于数学形态学的自适应余弦拟合随机共振幅值估计研究 [J], 吴尚孺;高宝成
4.基于幅值-相角判据的修正Rife正弦波频率估计算法 [J], 孙宏军;王小威
5.基于自适应陷波滤波器的伺服系统谐振频率估计及抑制 [J], 龚文全; 罗炳章因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第25卷　第4期2004年12月制　导　与　引　信GU IDANCE &FU ZEVol.25No.4Dec.2004文章编号:167120576(2004)0420035204基于查找表的FIR 滤波器设计周亚凤1,　李跃华2,　朱　昊1(1.南京工业大学信息科学与工程学院,江苏南京210009;2.南京理工大学毫米波光波近感技术研究所,江苏南京210094) 摘　要:基于查找表的方式进行FIR 滤波器设计,并采用现场可编程门阵列的方法硬件实现FIR 滤波器,并将其应用于弹载毫米波精确探测系统的信号处理装置中。

实验表明,基于查找表的FIR 滤波器具有速度快、占用资源少等优点。

关键词:滤波器;查找表;设计分析中图分类号:TN 713.7 文献标识码:ADesign of a FIR E lectric Filter B ased on Look up T ableZHOU Y a 2f eng 1,L I Y ue 2hua 2,ZHU Hao1(1.College of Information Science and Engineering ,Nanjing University of Technology ,Nanjing Jiangsu 210009;2.Institute of Near Sensing Technique with MillimeterWave and Optical Wave ,Nanjing Jiangsu 210094,China ) Abstract :Studies the design of a FIR electric filter based on Look Up Table (L U T ),imple 2ments FIR electric filter based on FP G A ,and applies to signal processing device of missile 2borne millimeter wave precision detection system.The experiment shows ,the more rapid speed and less resource is the advantage of the FIR electric filter based on L U T.K ey w ords :electric filter ;look up table (L U T );design proposal收稿日期:2004-09-10作者简介:周亚凤(1979-),女,硕士研究生,从事数字信号处理及计算机仿真的研究;李跃华(1959-),男,教授;朱昊(1980-),男,硕士研究生,均从事信号检测与处理的研究。

基于FIR与相位补偿IIR滤波器的雷达回波信号处理FIR滤波器是一种常见的数字滤波器，其特点是具有线性相位和稳定的群延迟。

FIR滤波器通过对输入信号进行加权求和，可以有效地实现各种滤波功能，包括低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等。

在雷达回波信号处理中，FIR滤波器可以用于去除噪声和干扰，提取出目标信号的有效信息。

由于FIR滤波器具有线性相位，可以有效地保持信号的相位信息，避免信号失真和波形扭曲。

相位补偿IIR滤波器是一种特殊的IIR滤波器，其主要特点是在传统的IIR滤波器基础上加入了相位补偿功能。

相位补偿IIR滤波器在滤波的还可以自动地对信号的相位信息进行补偿，保持滤波后信号的相位和频率特性。

在雷达回波信号处理中，相位补偿IIR滤波器可以有效地提高信号的分辨率和可辨识度，对于小目标检测和距离测量有着重要的意义。

基于FIR与相位补偿IIR滤波器的雷达回波信号处理方法主要包括以下几个步骤：对采样到的目标回波信号进行预处理，包括幅度归一化和数据校正等；然后，利用FIR滤波器进行初步滤波，去除大部分的噪声和干扰，提取出目标信号的大致轮廓；接着，利用相位补偿IIR滤波器进行精细滤波，对目标信号的相位信息进行补偿，提高信号的分辨率和可辨识度；对滤波后的信号进行后处理，包括多普勒处理、频谱分析和特征提取等，得到最终的目标信息。

基于FIR与相位补偿IIR滤波器的雷达回波信号处理方法具有以下优点：利用FIR滤波器和相位补偿IIR滤波器相结合的方式，可以充分发挥两者的优势，相互补充，提高整体的滤波效果；通过对信号的幅度和相位信息进行综合处理，可以有效地提高信号的质量和可辨识度，对于小目标和低信噪比环境下的信号处理有着重要的作用；基于FIR与相位补偿IIR滤波器的雷达回波信号处理方法具有较高的实时性和计算效率，能够满足雷达系统对实时性和响应速度的要求。

基于FIR与相位补偿IIR滤波器的雷达回波信号处理方法是一种具有重要意义的信号处理技术，能够有效地提高雷达系统的性能和信号处理的质量。

基于全相位幅频特性补偿的FIR滤波器设计1 引言控制边界频率一直是FIR滤波器设计的难题。

传统的滤波器设计法，如频率采样法和窗函数法，因为无法控制临界频率，其应用受到限制。

而一些现代滤波器设计方法，如神经网络法…、免疫算法等，这些方法设计的滤波器系数都是借助某种最优化算法对目标幅频函数进行逼近的过程中得到，但并没有解决在优化过程中如何控制边界频率问题。

文献提出一种FRM(FreqLtency Responses Masking，频率响应屏蔽)设计法，它首先要设计两路满足幅度互补的原型滤波器，再将原型滤波器的每个延时器用M个延时器来代替(即内插过程)，然后分别设计两路屏蔽滤波器去滤除由于内插而产生的镜像频率特性，最后将两路响应叠加即得最后滤波输出。

这样产生的滤波器系数具有稀疏特性，而总的滤波器长度并不会明显增加，此方法因为可将过渡带限制在很窄的宽度内而得到广泛应用，但该方法存在原型滤波器与屏蔽滤波器的阶数、各频带波纹相互影响及性能匹配的问题，这些问题通常要用线性规化等复杂数学途径去解决。

本文在文献提出的全相位滤波器设计的基础上，通过变传统频率采样模式为偶对称的频率采样模式，并引入双相移组合和构造用于补偿的全相位单窗滤波器的方法，借助于MATLAB设计，使得FIR滤波器的临界频率的位置可通过改变参数λ得以解决，它具有无需多步迭代优化、设计方法简单的特点。

2 偶对称频率采样下的全相位FIR滤波器2．1 全相位等效FIR滤波器的设计步骤文献提出全相位DFT滤波器设计法，具有频率采样法和窗函数法的双重性质，并指出：滤波器性能可通过加前窗f或后窗b而得以改善，f和b的设定可分为三种情况：无窗、单窗和双窗。

要设计N阶全相位滤波器，需先设置一频率向量H，最终全相位滤波器可等效为长度为2N-1的FIR滤波器，其设计可分为三个步骤：(1)对H进行IDFT生成h，再对h进行定义域延伸，形成(2N一1)长度的向量h’=[h(-N+1)…h(0)…h(N-1)]T。

《基于自适应陷波器的微电网信息提取及应用》篇一一、引言随着科技的发展，微电网系统在电力、通信、交通等领域得到了广泛应用。

在微电网系统中，信息提取是至关重要的环节，其目的是从复杂的信号中提取出有用的信息，以便于后续的决策和调控。

而自适应陷波器作为一种高效的信号处理工具，其在微电网信息提取中的应用显得尤为重要。

本文将介绍基于自适应陷波器的微电网信息提取方法及其应用，以期为相关领域的研究和应用提供参考。

二、自适应陷波器原理及特点自适应陷波器是一种自适应滤波器，其基本原理是通过自适应地调整滤波器的参数，以达到对特定频率或频段的信号进行滤波或提取的目的。

与传统的滤波器相比，自适应陷波器具有以下特点：1. 自适应性：能够根据输入信号的统计特性自动调整滤波器参数，以适应不同环境和条件下的信号处理需求。

2. 高效性：能够快速地提取出有用的信息，同时抑制噪声和其他干扰信号。

3. 灵活性：可应用于多种不同的信号处理场景，如微电网信息提取、语音处理、图像处理等。

三、基于自适应陷波器的微电网信息提取方法在微电网系统中，信息提取主要涉及到从复杂的电压、电流等信号中提取出有用的信息。

基于自适应陷波器的微电网信息提取方法主要包括以下步骤：1. 信号预处理：对原始信号进行预处理，包括去噪、滤波等操作，以便于后续的信息提取。

2. 设计自适应陷波器：根据需求设计适当的自适应陷波器结构，如带通陷波器、窄带陷波器等。

3. 参数调整：根据输入信号的统计特性，自动调整滤波器参数，以实现对特定频率或频段的信号进行滤波或提取。

4. 信息提取：通过自适应陷波器对预处理后的信号进行滤波或提取，得到有用的信息。

四、应用场景及效果分析基于自适应陷波器的微电网信息提取方法在多个场景中得到了应用，如电力系统中的谐波检测、电压波动监测等。

以下是具体的应用场景及效果分析：1. 谐波检测：在电力系统中，谐波会对设备的正常运行产生影响。

通过基于自适应陷波器的信息提取方法，可以准确地检测出谐波的频率和幅度，为后续的谐波抑制和设备保护提供依据。

《基于自适应陷波器的微电网信息提取及应用》篇一一、引言随着科技的发展，微电网系统在电力、通信、交通等领域的应用越来越广泛。

微电网系统中的信息提取技术是保证系统正常运行的关键。

本文提出了一种基于自适应陷波器的微电网信息提取方法，并探讨了其在实际应用中的价值。

二、微电网信息提取的重要性微电网系统是一个复杂的网络系统，其中包含了大量的信息。

这些信息对于保证系统的稳定运行、提高能源利用效率、优化资源配置等具有重要意义。

因此，如何有效地提取微电网系统中的信息，成为了当前研究的热点。

三、自适应陷波器原理自适应陷波器是一种基于陷波原理的滤波器，能够自适应地调整滤波参数，对特定频率的信号进行滤波。

在微电网信息提取中，自适应陷波器可以通过对系统中的噪声进行滤波，提取出有用的信息。

四、基于自适应陷波器的微电网信息提取方法本文提出的基于自适应陷波器的微电网信息提取方法，主要包括以下几个步骤：1. 数据采集：通过传感器等设备采集微电网系统中的数据。

2. 陷波器设计：根据系统中的噪声特性，设计自适应陷波器，使其能够自适应地调整滤波参数。

3. 信息提取：利用设计的陷波器对采集的数据进行滤波，提取出有用的信息。

4. 信息处理：对提取出的信息进行进一步的处理和分析，得到系统运行的状态、能源利用情况等。

五、应用实例本文以一个实际的微电网系统为例，介绍了基于自适应陷波器的信息提取方法的应用。

通过实际应用发现，该方法能够有效地提取出微电网系统中的有用信息，提高了系统的稳定性和能源利用效率。

同时，该方法还具有较高的自适应性和灵活性，能够适应不同微电网系统的需求。

六、结论本文提出了一种基于自适应陷波器的微电网信息提取方法，并介绍了其在实际应用中的价值。

通过实际应用发现，该方法能够有效地提取出微电网系统中的有用信息，提高了系统的稳定性和能源利用效率。

同时，该方法还具有较高的自适应性和灵活性，具有广泛的应用前景。

七、未来展望未来研究中，可以进一步探讨如何优化自适应陷波器的设计，提高其滤波效果和适应性。

《基于自适应陷波器的微电网信息提取及应用》篇一一、引言随着现代电力系统的日益复杂和微电网的快速发展，对微电网信息的准确提取和有效应用变得尤为重要。

微电网作为分布式能源的重要组成部分，其信息提取技术对于提升系统运行效率、保障供电稳定性和促进可再生能源的利用具有重要价值。

本文将介绍一种基于自适应陷波器的微电网信息提取方法，并探讨其在实际应用中的效果。

二、微电网信息提取的重要性微电网信息提取是微电网运行管理的基础，对于提高系统运行效率、保障供电稳定性和优化能源利用具有重要意义。

通过准确提取微电网信息，可以实时监测系统状态，预测能源需求，优化调度策略，从而实现微电网的智能化管理。

此外，微电网信息提取还有助于提高可再生能源的利用效率，降低环境污染，推动绿色能源的发展。

三、自适应陷波器原理及优势自适应陷波器是一种基于信号处理技术的信息提取方法。

其原理是通过自适应滤波算法，对微电网中的信号进行实时分析和处理，提取出有用的信息。

自适应陷波器具有以下优势：1. 适应性强：能够根据微电网信号的变化自动调整滤波参数，实现信息的准确提取。

2. 抗干扰能力强：能够有效抑制噪声干扰，提高信息提取的可靠性。

3. 计算效率高：采用先进的算法和硬件支持，实现快速的信息处理和提取。

四、基于自适应陷波器的微电网信息提取方法基于自适应陷波器的微电网信息提取方法主要包括以下步骤：1. 信号采集：通过传感器等设备采集微电网中的信号。

2. 信号预处理：对采集的信号进行去噪、放大等处理，以提高信息提取的准确性。

3. 自适应陷波器设计：根据微电网信号的特点，设计合适的自适应陷波器参数。

4. 信息提取：通过自适应陷波器对预处理后的信号进行实时分析和处理，提取出有用的信息。

5. 信息应用：将提取的信息应用于微电网的运行管理、优化调度等方面。

五、实际应用及效果分析基于自适应陷波器的微电网信息提取方法在实际应用中取得了显著的效果。

以某微电网为例，通过采用该方法进行信息提取，实现了对系统状态的实时监测和预测，优化了调度策略，提高了供电稳定性。