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非线性滤波

对一般的非线性滤波问题的研究相当活跃,常用的非线性滤波有扩展卡尔曼滤波(EKF)、不敏卡尔曼滤波(UKF)、粒子滤波(PF)等。在实际应用中,非线性滤波算法的选取还应根据具体应用场合和条件,并需要在估计精度、实现难易程度、数值稳健性及计算量等各种指标之间综合权衡。
  • 基于多相滤波的宽带DDC及其FPGA实现

    随着现代雷达技术的不断发展,电子侦察设备面临电磁环境日益复杂多变,发展宽带化、数字化、多功能、软件化的电子侦察设备已是一项重要的任务.然而,目前的宽带A/D与后续DSP之间的工作速率总有一到两个数量级的差别,二者之间的瓶颈成为电子侦察系统数字化的最大障碍.通信领域软件无线电的成功应用为电子侦察系统的发展提供了一种理想模式.另一方面,微电子技术的快速发展,以及FPGA的广泛应用,在很大程度上影响了数字电路的设计与开发.这也为解决高速A/D与DSP处理能力之间的矛盾提供了一种有效的解决方法.为了解决宽带A/D与后续DSP之间的瓶颈问题,本文给出了一种基于多相滤波的宽带数字下变频结构,并从软件无线电原理出发,从理论推导和计算机仿真两方面对该结构进行了验证,并进一步给出该结构改进方案以及改进的多相滤波数字下变频结构的硬件实现方法.本文将多相滤波下变频的并行结构应用到数字下变频电路中,并在后继的混频模块中也采用并行混频的方式来实现,不仅在一定程度上解决了二者之间的瓶颈问题,同时也大大提高了实时处理速度.经过多相滤波下变频处理后的数据,在速率和数据量上都有大幅减少,达到了现有通用DSP器件处理能力的要求.另外,本人还用FPGA设计了实验电路,利用微机串口,与实验目标板进行控制和数据交换.利用FPGA的在线编程特性,可以方便灵活的对各种实现方法加以验证和比较.

    标签: FPGA DDC 多相滤波 宽带

    上传时间: 2013-07-13

    上传用户:华华123

  • 滤波电容容量的选择

    滤波电容容量的选择,对于每个想成为硬件工程师都眼知道的

    标签: 滤波电容 容量

    上传时间: 2013-07-05

    上传用户:bcjtao

  • matlab下面的kalman滤波程序

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    标签: matlab kalman 滤波程序

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:greenmile

  • 基于推广卡尔曼滤波的永磁同步电机无位置传感器控制

    永磁同步电机(PMSM)是一种性能优越、应用领域广阔的电机,其传统的理论分析与设计方法已比较成熟。它的进一步推广应用,在很大程度上有赖于对控制策略的研究。实践中,使用通用变压变频(VVVF)变频器来驱动没有阻尼绕组的永磁同步电动机开环运行时,有时电机的运行频率超过某一频率,系统就会变得不稳定,甚至导致系统失步。本文研究了无位置传感器的永磁同步电机的速度控制问题。 论文提出了一种将推广卡尔曼滤波(EKF)原理应用于永磁同步电机无位置传感器调速系统的方法。对永磁同步电机的数学模型和卡尔曼滤波原理作了详细的分析,在dq转子同步坐标系中应用推广卡尔曼滤波算法,对永磁同步电机的转角和转速进行实时在线估计。所选取的滤波算法只需测量电流和逆变器直流母线电压,具有不改造电机、可靠性高和经济耐用的优点。利用在线估计出的转速和电流实现转速电流双闭环的永磁同步电机矢量控制。同时还提出了基于磁饱和原理的永磁转子初始位置的检测方法。针对转子磁场定向方式及矢量控制方案,采用了空间矢量脉宽调制方法对系统进行控制,此方法可以输出任意给定位置的电压矢量,在不增加功率管开关频率和不增加系统复杂性的前提下,明显提高电机的调速性能。 在Matlab6.5环境下进行的系统仿真实验表明,所提出的位置估计算法和控制方法具有优良的转角跟踪特性和速度控制性能,同时系统具有较强的抗负载扰动性能和较好的鲁棒性。实验结果表明本文的方法达到了预期的效果。

    标签: 卡尔曼滤波 永磁同步电机 无位置传感器 控制

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:huangld

  • 基于ARM和PSD的微小位移测量系统的设计

    随着电子技术的快速发展,嵌入式系统已经成为热点。嵌入式系统大量应用在自动控制、工业设备和家用电器当中。当前应用的产品常以嵌入式处理器的形式出现,常用的如PDA、交换机、路由器等。嵌入式的广泛应用大大提高了人们的生活水平。位置敏感探测器(Position Sensible Detector)是一种基于半导体PN结横向光电效应的光电器件。它具有分辨率高、响应速度快、信号处理电路相对简单等优点。我们经常将PSD应用在与位置、距离、位移、角度的微小测量有关的场合。本文选用了一维PSD作为系统的探测器,结合嵌入式技术,将PSD应用于微小位移测量,实现了对微小位移的检测。 本研究以PSD、ARM、PC机为核心完成了对位移测量系统的设计。以PSD为核心实现了对信号的转换,利用PSD结合光学三角测量法将位移信号转换成电压信号,然后对电压信号进行放大、滤波等处理之后交由A/D器件进行模数转换。以ARM为核心,主要实现了对数据的处理,存储和通信等功能。将取得的数字量信号通过特定的软件程序编程得到位移信号。以PC机为核心,利用VB6.0实现了对实验数据的显示。PC根据得到的值与设定值进行比较,根据这个差值我们可以对系统进行进一步的完善。分析了位移传感器技术、微处理器ARM和嵌入式操作系统的特点、优势和国内外的研究现状;而后介绍了微小位移测量系统的总体功能、系统的总体硬件框架;叙述了位置敏感探测器PSD的原理和结构,介绍了将PSD应用于位移测量的设计过程;在ARM最小系统的硬件平台下,结合PSD实现了整个系统的硬件设计;软件设计上,以uClinux操作系统作为软件平台,利用内核裁剪技术,移植了BOOTLOADER,设计了Linux驱动程序和应用程序;最后在系统进行调试的时候,对系统进行了必要的改进,主要是设计了相应的非线性补偿电路,利用MATLAB对实验数据进行了拟合与分析。通过实验数据表明,基于ARM和PSD的微小位移测量系统具有精度高,响应速度快,并且成本低等优点。

    标签: ARM PSD 位移测量

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:gcs333

  • 高压动态无功补偿及滤波装置(TCR型SCV)

    高压动态无功补偿及滤波装置(TCR型SCV)SVC=FC+TCRTCR: Thyristor Controlled Reactor 晶闸管控制电抗器SCV: Static

    标签: TCR SCV 动态 无功补偿

    上传时间: 2013-07-21

    上传用户:Miyuki

  • 基于ARM和光纤传感技术的动态称重系统研究

    在利益的驱使下,超限运输在世界各地已成为了普遍现象。这给国家带来了诸多经济和社会问题。实践证明动态称重系统(WIM)能有效地抑制超限运输,但同时也存在部分问题,这些问题的解决有赖于国家相关法规的出台,也有赖于关键测量设备(WIM系统)性能的提高。 由于应变式称重传感器容易受到各种环境干扰,对环境适应性差,课题采用光纤Bragg光栅传感器(FBG)作为称重传感器,它具有很强的抗干扰性,利于提高系统测量精度。使用光纤传感器的关键是波长解调技术,本文在比较了几种常见解调技术的前提下,结合课题的实际情况选用了基于F-P腔可调谐滤波解调方法,文章在分析该解调方法原理的基础上,设计了解调器中的各个硬件电路模块;此外,为了提高数据采集、传输的效率,文章还对数据缓冲电路进行了设计,在电路中引入了换体存储及DMA传输技术。 鉴于动态称重信号为短历程信号并且包含各种各样的噪声,称重算法的研究也是本课题要解决的重要内容。本文在分析了称台振动及已有先验知识的基础上,将小波分析、LM非线性拟合算法及残差分析相结合应用在动态称重系统中,为了验证算法的有效性,利用MATLAB对实测数据进行了仿真分析,结果表明该算法能够提高测量精度。 提高动态称重系统性能指标的另一方面是提高系统运行的软硬件平台。课题采用的核心硬件为Xscale ARM平台,处理器时钟可高达400MHz;软件上采用了多用户、多任务的Linux操作系统平台。文章对操作系统linux2.6进行了合适的配置,成功地将它移植到了课题的ARM平台上,并且在此操作系统上设计了基于MiniGUI的人机交互界面及波长解调和数据缓冲电路的驱动程序。

    标签: ARM 光纤传感技术 动态称重 系统研究

    上传时间: 2013-07-26

    上传用户:neibuzhuzu

  • 基于多相滤波的宽带DDC及其FPGA实现

    随着现代雷达技术的不断发展,电子侦察设备面临电磁环境日益复杂多变,发展宽带化、数字化、多功能、软件化的电子侦察设备已是一项重要的任务.然而,目前的宽带A/D与后续DSP之间的工作速率总有一到两个数量级的差别,二者之间的瓶颈成为电子侦察系统数字化的最大障碍.通信领域软件无线电的成功应用为电子侦察系统的发展提供了一种理想模式.另一方面,微电子技术的快速发展,以及FPGA的广泛应用,在很大程度上影响了数字电路的设计与开发.这也为解决高速A/D与DSP处理能力之间的矛盾提供了一种有效的解决方法.为了解决宽带A/D与后续DSP之间的瓶颈问题,本文给出了一种基于多相滤波的宽带数字下变频结构,并从软件无线电原理出发,从理论推导和计算机仿真两方面对该结构进行了验证,并进一步给出该结构改进方案以及改进的多相滤波数字下变频结构的硬件实现方法.本文将多相滤波下变频的并行结构应用到数字下变频电路中,并在后继的混频模块中也采用并行混频的方式来实现,不仅在一定程度上解决了二者之间的瓶颈问题,同时也大大提高了实时处理速度.经过多相滤波下变频处理后的数据,在速率和数据量上都有大幅减少,达到了现有通用DSP器件处理能力的要求.另外,本人还用FPGA设计了实验电路,利用微机串口,与实验目标板进行控制和数据交换.利用FPGA的在线编程特性,可以方便灵活的对各种实现方法加以验证和比较.

    标签: FPGA DDC 多相滤波 宽带

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:moerwang

  • 基于FPGA的电力系统谐波检测方法

    随着技术的飞速发展,电力电子装置如变频设备、变流设备等容量日益扩大,数量日益增多。由于非线性器件的广泛使用,使得电网中的谐波污染日益严重,给电力系统和各类用电设备带来危害,轻则增加能耗,缩短设备使用寿命,重则造成用电事故,影响安全生产,电力谐波已经成为电力系统的公害。除了传统的滤波方法,例如,无源滤波、改变系统的拓补结构来抑制谐波外,人们已广泛应用有源滤波器(APF)来消除注入电网的谐波,而实现有源滤波策略的前提就是能够实时、精确地检测出谐波电流。谐波检测是谐波研究中的一个重要的分支,是解决其他相关谐波问题的基础,因此进行谐波检测的研究具有重要的理论意义和实用价值。设计一种精度高、实时性好且适用范围宽的谐波电流检测方法是国内外众多学者致力研究的目标。 本文主要从谐波检测理论和实现方法上探讨了高精度、高实时性谐波检测数字系统的相关问题。论文中阐述了电力系统谐波的相关概念和产生原理,并分析了电力谐波的特点,对国内外各种谐波检测方法进行了分析和研究。在检测理论上,本文采用FFT理论来计算谐波含量,研究了Radix-2 FFT在谐波检测中的应用,综述了可编程元器件的发展过程、工艺发展及目前的应用情况,并介绍了一种主流硬件描述语言VHDL。最后以FPGA芯片XC2S200为硬件平台,以ISE6.0为软件平台,利用VHDL语言描述的方式实现了512点16Bit的快速傅立叶变换系统,并进行了仿真、综合等工作。仿真结果表明其计算结果达到了一定的精度,运行速度可以满足一般实时信号处理的要求。

    标签: FPGA 电力系统 检测方法 谐波

    上传时间: 2013-06-02

    上传用户:moshushi0009

  • 基于FPGA实现数字滤波

    随着科技的发展,电子电路的设计正逐渐摆脱传统的设计模式。可编程逻辑器件及硬件描述语言的出现与发展从根本上改变了数字系统设计与实现的技术与方法,越来越多的数字信号处理系统采用可编程逻辑器件来实现。 数字滤波技术作为数字信号处理的基本分支之一,在各种数字信号处理中起着重要作用,被广泛应用于很多领域。其中有限长冲激响应(FIR)滤波器,只有零点、系统稳定、运算速度快、具有线性相位的特性,设计灵活,在工程实际中获得广泛应用。 本文以数字滤波器的基本理论为依据,通过对现场可编程门阵列(FPGA)内部结构的研究,结合软件工程学中结构化设计思想和硬件描述语言的特点,以9阶FIR低通数字滤波器为例,采用Altera公司的EPIK30TC144-3器件完成了FIR数字滤波器的软硬件设计。我们在设计中采用了层次化、模块化的设计思想,将整个滤波器划分为多个功能模块,利用VHDL语言进行了各个功能模块的设计。 为了使设计的过程和结果更为直观,文中详细介绍了核心及外围硬件电路的设计过程,最终达到了基于FPGA硬件实现参数化FIR数字滤波器的目的。实验测试表明,本论文所设计的基于FPGA的9阶FIR低通数字滤波器基本达到了设计指标。依照此方法,只要修改参数,升级相关硬件,便可以更改滤波器性能,实现高通、带通FIR数字滤波器,说明本设计具有普遍指导意义。

    标签: FPGA 数字滤波

    上传时间: 2013-05-24

    上传用户:1101055045