本文深入研究基于美國德州儀器公司(TI)TMS320C5410DSP芯片的濾波器系統軟件實現方法,用窗冂設計法實現FIR濾波器,給出了MATLAB仿真結果,并在以TI TMS320C5410為微處理器的DSK上實現,實驗結果表明濾波結果效果良好,達到了預期的性能指標,用時間抽取法實現的FFT/IFFT算法,介紹了自適應濾波器的基本原理及應用,并對lMS算法進行了深入的研究。
上傳時間: 2013-06-29
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在無線通信系統中,信號在傳輸過程中由于多徑效應和信道帶寬的有限性以及信道特性的不完善性導致不可避免地產生碼間串擾(Intersymbol Interference).為了克服碼間串擾所帶來的信號畸變,則必須在接收端增加均衡器,以補償信道特性,正確恢復發送序列.盲均衡器由于不需要訓練序列,僅利用接收信號的統計特性就能對信道特性進行均衡,消除碼間串擾,成為近年來通信領域研究的熱點課題.本課題采用已經取得了很多研究成果的Bussgang類盲均衡算法,主要因為它的計算復雜度小,便于實時實現,具有較好的性能.本文探討了以FPGA(Field Programmable Gates Array)為平臺,使用Verilog HDL(Hardware Description Language)語言設計并實現基于Bussgang類型算法的盲均衡器的硬件系統.本文簡要介紹了Bussgang類型盲均衡算法中的判決引導lMS(DDlMS)和常模(CMA)兩種算法和FPGA設計流程.并詳細闡述了基于FPGA的信道盲均衡器的設計思想、設計結構和Verilog設計實現,以及分別給出了各個模塊的結構框圖以及驗證結果.本課題所設計和實現的信道盲均衡器,為電子設計自動化(EDA)技術做了有益的探索性嘗試,對今后無線通信系統中的單芯片可編程系統(SOPC)的設計運用有著積極的借鑒意義.
上傳時間: 2013-07-25
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自適應濾波器是智能天線技術中核心部分-自適應波束成形器的關鍵技術,算法的高效穩定性及硬件時鐘速率的快慢是判斷波束成形器性能優劣的主要標準。 首先選取工程領域最常用的自適應橫向lMS濾波算法作為研究對象,提出了利用最小均方誤差意義下自適應濾波器的輸出信號與主通道噪聲信號的等效關系,得到濾波器最佳自適應參數的方法。并分析了在平穩和非平穩環境噪聲下,濾波器的收斂速度、權系數穩定性、跟蹤輸入信號的能力和信噪比的改善等特性。 在分析梯度自適應格型算法的基礎上,提出利用最佳反射系數的收斂性和穩定性,得到了梯度自適應格型濾波器的定步長改進方法;并以改進的梯度自適應格型和線性組合器組成梯度自適應格型聯合處理算法,在同樣環境噪聲下,相比自適應橫向lMS算法,其各項性能指標都得到了極大地改善,而且有利于節省硬件資源。 設計了自適應橫向lMS濾波器和梯度自適應格型聯合處理濾波器的電路模型,并用馳豫超前技術對兩類濾波器進行了流水線優化。利用Altera公司的CycloneⅡ系列EP2C5T144C6芯片和多種EDA工具,完成了濾波器的FPGA硬件設計與仿真實現。并以FPGA實現的3節梯度自適應格型聯合處理器為核心,設計了一種TD-SCDMA系統的自適應波束成形器,分析表明可以很好地利用系統提供的參考信號對下行波束進行自適應成形。
上傳時間: 2013-07-16
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波束形成模塊是聲納信號處理系統中的核心部分,其作用為在空域上加強來自某一方向的信號,抑制干擾,同時探測目標的方位。因此,波束形成模塊的研究在水下探測器、水下武器引信等聲納系統中顯得尤為重要。本文基于陣列波束形成的原理對圓陣自適應波束形成展開了比較深入的研究。 首先,本文概述了聲納波束形成的研究背景和研究現狀。基于本課題所研究的主動聲納模型,分析了主動聲納信號,提出應用復基帶信號進行波束形成的方案;對接收波束形成的原理和方法進行了比較詳細的推導和論述。 其次,本文重點對均勻圓形陣列流形的波束形成作了詳細分析和波束圖函數推導,并且應用MATLAB軟件進行了仿真分析。然后對lMS自適應算法進行了介紹,由對lMS算法的分析推導了DlMS算法,并對lMS算法和DlMS算法進行了分析,并將DlMS算法應用于均勻圓陣波束形成。仿真結果表明,基于FIR濾波架構的DlMS算法以犧牲部分收斂速度為代價,可獲得高速并行處理能力。DlMS自適應波束形成方法能使目標方向信號加強,同時將干擾信號零陷。 最后,本文介紹了基于FPGA的并行度為2的8陣元DlMS自適應波束形成設計思路以及實現方法。系統的整體結構采用了并行處理架構,而在單個支路采用了流水線技術。并應用硬件描述(VHDL)語言在QuartusⅡ4.0環境下設計了各軟件模塊和功能仿真。
上傳時間: 2013-04-24
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本文結合目前國內外航電數據處理系統的發展概況,設計了一款集數據采集、處理、控制及傳輸于一體的航電處理系統。文章首先深入研究了自適應濾波器原理,分析了lMS算法性能,著重從影響算法性能的因素入手,通過分析仿真,改進...
上傳時間: 2013-07-18
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生物醫學信號是源于一個生物系統的一類信號,像心音、腦電、生物序列和基因以及神經活動等,這些信號通常含有與生物系統生理和結構狀態相關的信息,它們對這些系統狀態的研究和診斷具有很大的價值。信號拾取、采集和處理的正確與否直接影響到生物醫學研究的準確性,如何有效地從強噪聲背景中提取有用的生物醫學信號是信號處理技術的重要問題。 設計自適應濾波器對帶有工頻干擾的生物醫學信號進行濾波,從而消除工頻干擾,獲得最佳的濾波效果是本研究要解決的問題。生物醫學信號具有信號弱、噪聲強、頻率范圍較低、隨機性強等特點。由于心電(electrocardiogram,ECG)信號的確定性、穩定性、規則性都比其他生物信號高,便于準確評估和檢測濾波效果,本研究采用ECG信號作為原始的模板信號。 本研究將新的電子芯片技術與現代信號處理技術相結合,從過去單一的軟件算法研究,轉向軟件與硬件結合,從而提高自適應速度和精度,而且可以使系統的開發周期縮短、成本降低、容易升級和變更。 采用現場可編程邏輯器件(Field Programmable Gate Array,FPGA)作為新的ECG快速提取算法的硬件載體,加快信號處理的速度。為了將ECG快速提取算法轉換為常用的適合于FPGA芯片的定點數算法,研究中詳細分析了定點數的量化效應對自適應噪聲消除器的影響,以及對浮點數算法和定點數算法的復合自適應濾波器的各種參數的選擇,如步長因子和字長選擇。研究中以定點數算法中的步長因子和字長選擇,作為FPGA設計的基礎,利用串并結合的硬件結構實現自適應濾波器,并得到了預期的效果,準確提取改善后的ECG信號。 研究中,在MATLAB(Matrix Laboratry)軟件的環境下模擬,選取帶有50Hz工頻干擾的不同信噪比的ECG原始信號,在浮點數情況下,原始信號通過采用最小均方lMS(LeastMean Squares)算法的浮點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善和收斂速度,確定不同的最佳μ值,并在定點數情況下,在最佳μ值的情況下,原始信號通過采用lMS算法的定點數自適應濾波器后,根據信噪比的改善效果和采用硬件的經濟性,確定最佳的定點數。并了解lMS算法中步長因子、定點數字長值對信號信噪比、收斂速度和硬件經濟性的影響。從而得出針對含有工頻干擾的不同信噪比的原始ECG,應該采用什么樣的μ值和什么樣的定點數才能對原始ECG的改善和以后的硬件實現取得最佳的效果,并根據所得到的數據和結果,在FPGA上實現自適應濾波器,使自適應濾波器能對帶有工頻干擾的ECG原始信號有最佳的濾波效果。
上傳時間: 2013-04-24
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本文結合目前國內外航電數據處理系統的發展概況,設計了一款集數據采集、處理、控制及傳輸于一體的航電處理系統。文章首先深入研究了自適應濾波器原理,分析了lMS算法性能,著重從影響算法性能的因素入手,通過分析仿真,改進算法,提升了算法性能,給出仿真結果分析,并設計應用于系統之中;其次介紹了ARINC-429航空總線和RS-422串行總線的信息標準和傳輸格式。在此基礎上,設計了基于FPGA的解決航電系統數據采集、濾波處理、控制傳輸和復雜非線性運算的一體化實現方案。選用XILINX公司的FPGA,實現了航電數據采集、傳輸和控制,集成了ARlNC-429和RS-422兩種通信接口,實現了總線冗余,并實現了數據濾波和相應的算法處理。最后,在實驗室環境下,對每個模塊分別進行了軟硬件測試。
上傳時間: 2013-07-01
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自適應波束形成是智能天線的關鍵技術,其核心是通過一些自適應波束形成算法獲得天線陣列的最佳權重,并最終最后調整主瓣專注于所需信號的到達方向,以及抑制干擾信號,通過這些方式,天線可以有效接收所需信號。在實際應用中,收斂性,復雜性和魯棒性的速度是在選擇自適應波束形成算法時要考慮的主要因素。本文聚焦于最小均方(lMS)算法和樣本矩陣求逆(SMI)的算法,分析了它們的性能,并在Matlab的幫助下將這兩個算法應用于自適應波束形成。
上傳時間: 2013-11-23
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概述了智能天線中的波束形成技術和MIMO系統中空時分組碼原理,基于傳統的最小均方(lMS)算法和MIMO系統中空時分組碼,研究分析了兩者相結合的可行性。
上傳時間: 2013-11-13
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上次傳的有點小問題,這個已經解決,是基本lMS算法的matlab實現。
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上傳時間: 2013-12-18
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