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基带成形滤波器

  • 基于FPGA的语音增强算法研究与实现.rar

    现实生活中的语音不可避免的要受到周围环境的影响,背景噪声例如机械噪声、街头音乐噪音,其他说话者的话音等均会严重地影响语音信号的质量:此外传输系统本身也会产生各种噪声,因此接收端的信号为带噪语音信号。混叠在语音信号中的噪声按类别可分为环境噪声等的加法性噪声及电器线路干扰等的乘法性噪声;按性质可分为平稳噪声和非平稳噪声。 语音增强的根本目的就是净化语音质量。把不需要的噪音减低到最小程度。但是由于噪音的复杂性,很难归纳出一个统一的特征,因此不可能寻求一种算法完全适应于所有的噪音消除,因此语音增强是一个复杂的工程。 有关抗噪声技术的研究以及实际环境下的语音信号处理系统的开发,在国内外已经成为语音信号处理非常重要的研究课题,已经作了大量的研究工作,取得了丰富的研究成果。本文仅对加性噪声下的语音增强技术做了较为仔细的讨论,我们先给出语音信号处理的基本理论,它是语音增强算法研究和实现的理论基础,在此基础总结了自适应信号处理技术的特点以及在语音增强方面的应用。选取工程领域最常用的自适应LMS滤波算法和RLS滤波算法作为研究对象,提出了利用最小均方误差意义下自适应滤波器的输出信号与主通道噪声信号的等效关系,得到滤波器最佳自适应参数的方法,并分析了在平稳和非平稳噪声环境下,L M S滤波器族和R L S滤波器在不同噪音输入下的权系数收敛速度、权系数稳定性、跟踪输入信号的能力和信噪比的改善等特性。 研究了MATLAB语言程序设计和使用MALTLAB对语音算法进行仿真、并输入了多种实际环境下的噪音进行滤波仿真并对仿真的结果进行比较和分析。总结出了LMS、NLMS、SIGN-ERROR-LMS、RLS自适应滤波器在语音滤波方面的特点 和应用情况。 最后在MATLAB仿真的基础上,利用Altera公司的Cyclone2系列FPGA芯片和多种EDA工具,完成了L M S自适应滤波器的FPGA设计。 关键词:语音增强,背景噪音,自适应滤波器,LMS,RLS,FPGA

    标签: FPGA 语音增强 算法研究

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:lijianyu172

  • 基于DSP的正弦波逆变电源研究.rar

    逆变电源的发展是和电力电子器件的发展联系在一起的,随着现代电力电子技术的迅猛发展,逆变电源在许多领域的应用也越来越广泛,同时对逆变电源输出电压波形质量提出了越来越高的要求。逆变电源输出波形质量主要包括三个方面:一是输出稳定精度高;二是动态性能好;三是带负载适应性强。因此开发既具有结构简单,又具有优良动、静态性能和负载适应性的逆变电源,一直是研究者在逆变电源方面追求的目标。本文对逆变电源三闭环控制方案、输出相位控制、逆变电源数字化控制系统进行研究,以期得到具有高品质和高可靠性的逆变电源。 本文研究了单相全桥逆变电源与三相桥式逆变电源主电路参数,包括逆变器、吸收电路、驱动电路、变压器和滤波器,并对逆变电源变压器的偏磁产生原因进行了深入分析,最后给出了有效的抗偏磁措施。针对三相桥式逆变电源通常不能保证三相电压输出平衡,研究了一种可以带不平衡负载的三相逆变电源。研究了逆变电源的控制原理,建立了逆变电源系统动态模型,在此基础上对逆变电源的各种控制方案的性能进行了对比研究,从而确定了一种新颖的高性能逆变电源多闭环控制方案。另外,针对逆变电源输出相位存在固有滞后问题,采用了一种利用电压瞬时值内环对逆变电源滞后的相角进行补偿控制的策略,分析表明上述控制策略虽然有效,但无法做到输出相角稳态无差,对此,提出一种移相控制方案设想,相当于在原多环控制方案的基础上加了一个相位控制环。这样可以使逆变电源输出相位误差得到有效的补偿,输出相位精度更高。文章设计了逆变电源数字控制系统,采用TMS320LF2407A控制产生SPWM波,给出控制系统DSP程序运行流程图,并用DSP对其进行了实现数字化。多环反馈控制系统的采用,使系统具有优异的稳态特性、动态特性和对非线性负载的适应性,使逆变电源的性能得到有效提高。

    标签: DSP 正弦波逆变电源

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:tianjinfan

  • 一种16位音频SigmaDelta模数转换器的研究与设计.rar

    Sigma-Delta A/D转换器利用过采样,噪声整形和数字滤波技术,有效衰减了输出信号带内的量化噪声,提高了信噪比。与传统的Nyquist转换器相比,它降低了对模拟电路性能指标和元件精度的要求,简化了模拟电路的设计,降低了生产成本。 本论文在对Sigma-Delta A/D转换器原理研究的基础上,基于TSMC0.18um工艺,采用1.8V工作电源,128倍的过采样率,6.4MHz的采样频率,设计了一个主要应用于音频信号处理的Sigma-Delta A/D转换器,分辨率达到16位。在调制器的设计中,本文采用了多级噪声整形MASH(2-1)级联调制器结构,同时,考虑了各种非理想因素对系统性能的影响,在SDtoolbox工具的帮助下使用Simulink进行调制器系统设计。并使用Cadence Spectre对模块电路进行设计仿真,包括运放,比较器,带隙基准电压源,CMOS开关,非交叠时钟产生电路等。在数字抽取滤波器的设计中,采用了分级抽取技术,使用MATLAB软件中的SPTool和FDATool工具对各级抽取滤波器进行优化设计。并在原有的滤波器算法的基础上,采用了CIC滤波器和半带滤波器,设计出了运算量和存储量都相对少的三级抽取滤波器系统,大大降低了功耗和面积。 论文的仿真结果表明,所设计的Sigma-Delta A/D转换器信噪比达到102.3dB,满足系统需要的16位精度要求。 关键词:Sigma-Ddta; 信噪比; 多级噪声整形; 数字抽取滤波器

    标签: SigmaDelta 音频 模数转换器

    上传时间: 2013-06-27

    上传用户:songyuncen

  • 并联有源电力滤波器工程应用关键技术的研究.rar

    以谐波抑制,无功补偿为主要功能的有源电力滤波器的基本理论已经成熟,但是市场尚无成熟的谐波有源抑制产品,同时电网谐波问题日益突出,因此需要对有源电力滤波器进行产业化应用研究。并联有源电力滤波器以其安装、维护方便,成为商用化产品的主流。所以本文针对并联有源电力滤波器,展开产业化应用研究。 本文研究工作首先由如下工程问题引出:并联有源电力滤波器在补偿办公楼电气负载产生的谐波电流时,会出现谐波放大现象。办公楼电气负载主要是计算机、开关电源、不间断电源、电压型变频器等,这些都是电压型谐波源.本文以电容滤波型整流电路(电压型谐波源)的分析作为切入点,基于“分段线性化”方法,对并联有源电力滤波器补偿电容滤波型整流负载进行了稳态分析,得到系统的电流和电压波形,进而获得其频谱特性。通过本文所述稳态分析方法,可以从理论上理解并联有源电力滤波器补偿电容滤波型整流负载的工作过程,对有源电力滤波器的应用研究具有重要的理论和实际意义。 本文在分析办公楼负载电气特性的基础上,建立了有源电力滤波器补偿容性负载的简化模型,依据该模型分析了负载中容性元件的电容值与谐波电流放大之间的关系;为了克服谐波放大现象,本文首先通过负载电流采样环节后加装滤波器的方式,将电流谐振频率分量从采样值中滤除,虽然达到了抑制谐波放大的目的,但是由于延时的引入,使得补偿后网侧电流畸变率(THD)急剧升高;然后根据这一思路,采用基于快速傅立叶变换(FFT)的有选择谐波补偿方法将电流谐振频率分量从负载电流采样值中滤除,使得系统在谐振频率处变为开环控制,使系统稳定。经过对办公楼负载的实际并网谐波补偿实验证明基于FFT的有选择谐波补偿方法对于抑制谐波放大是有效的。本创新点的研究工作对于实际工程应用具有参考价值。 为了满足大容量的谐波抑制要求,本文提出了模块化有源电力滤波器并联补偿方案,该方案的特点是模块化结构及N+1冗余并联控制策略、主从总线结构及主机产生、负载电流检测方案以及并联均流策略。主机产生及负载电流检测是这一并联方案的突出特点,体现了本文的创新性工作。本文还对多模块并联系统进行了建模和稳定性研究;依据模块化并联补偿方案,在省科技计划重点项目的支持下,对有源电力滤波器进行产业化研究,从项目方案、设计、器件选型,样机调试、满功率运行及性能检测、楼宇负载与工业负载的实际并网实验,直至工业样机定型,对有源电力滤波器的产业化应用研究起了较大的推进作用,支撑项目目前已经有定型的工业化产品推出。 全文围绕上述三个方面展开,章节分排如下:(1)第一章从实际应用角度,总结阐述了有源电力滤波技术在谐波检测、电流跟踪控制、拓扑结构三个方面的研究进展;(2)第二章对并联有源电力滤波器补偿电容滤波型整流负载进行了稳态分析;(3)第三章分析了有源电力滤波器补偿容性负载时出现的谐波放大现象,并利用FFT方法使得系统在谐振频率处变为开环控制,达到抑制谐波放大的目的;(4)第四章、第五章提出有源电力滤波器模块化并联方案,并详细说明了模块化并联系统的设计和实验;(5)第六章对全文进行了总结,并对今后的研究工作进行了展望。

    标签: 并联 工程 关键技术

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:JANEM

  • 并联型有源电力滤波器仿真及其设计.rar

    有源电力滤波器(Active Power Filter,简称 APF)是近年来治理电力系统谐波污染的非常有效的装置。众所周知,电力电子装置和非线性负载的广泛使用,使谐波电流和无功电流大量注入电网,严重威胁电网和电气设备的安全运行与正常使用,并且产生大量的能源浪费。随着我国“十一五”规划中关于建设节约型社会的战略方针的提出,应用APF进行谐波和无功治理的研究工作将会有很广阔的应用前景。 本文阐述了有源电力滤波器的基本原理,介绍了当前主要的几种APF的分类以及电路拓扑结构,分别对三相三线和三相四线制APF的结构进行分析,建立了两种数学模型,指出三相三线制APF在实际供电系统中应用的局限性。本文介绍了三种当前广泛采用的电流控制方法和一种比较先进的空间矢量控制方法。对于APF系统的核心--谐波检测,本文介绍了三种谐波检测理论,着重对本文设计的APF所采用的瞬时无功功率理论进行详细的理论分析,在MATLAB软件中建立一个三相四线制基于瞬时无功功率理论的APF系统仿真模型,验证瞬时无功功率理论的可行性。 在进行大量理论分析和验证的基础上,设计一台采用单片机和DSP双CPU的有源电力滤波器。硬件上设计单片机的时钟电路、仿真器接口电路;设计DSP的时钟电路,外接存储器扩展电路;设计APF系统的电压周期检测电路,电流绝对值转换电路等等。软件上编写单片机的主程序和中断程序、DSP的主程序和启动搬运程序,调试并给电进行实际测试和实验分析。

    标签: 并联型 仿真 有源电力滤波器

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:zuozuo1215

  • 大容量并联电力有源滤波器性能改善控制技术研究.rar

    随着对电能应用高效率的要求,基于电力电子技术的非线性负载等开关设备的应用越来越普遍,这些开关设备造成的谐波成分对电网的污染也越来越严重。这些谐波会影响其它电气设备的正常工作,危及电网安全。电力有源滤波器由于能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,得到了广泛的研究。 本文是在课题组380V、260kVA纯有源电力滤波器项目方案的论证阶段,为提高大容量单台纯有源滤波器的效率和动、稳态性能而做的分析、设计和仿真验证工作。论文首先介绍了通过LCL滤波器与电网相连的并联电力有源滤波器的主电路结构,进而分析了这种主电路结构在大容量和低开关频率场合对开关纹波衰减的优势。通过比较PI控制和状态反馈控制,选取全状态反馈来达到对系统的稳定控制。 将电网处理为扰动输入,对LCL主电路在静止abc坐标系中进行了建模,然后选取系统闭环期望极点设计了控制系统。为消除电网这个外部输入对指令电流跟踪的影响,引入了电压前馈,并从理论上推导了前馈的具体关系式。之后引入了观测器,并把对电网输入的建模考虑进了观测器,消除了电网输入对状态估计和补偿输出造成的偏差。在电力有源滤波器实际安装时,电网进线和变压器的电感是不确定的,其会加在LCL的网侧电感上,从而使对系统基于状态空间的建模产生偏差,因此文章研究了所设计的控制器对LCL网侧电感变化的适应性。为保证电力有源滤波器的稳态指标,对状态反馈后的系统设计了重复控制器。 最后,基于设计的控制器在MATLAB/Simulink环境下建立了对1MW不控整流负载进行补偿的电力有源滤波器系统模型,进行了仿真;并对动静态性能进行了分析,验证了设计和理论分析的正确性。

    标签: 大容量 并联 电力

    上传时间: 2013-06-20

    上传用户:哇哇哇哇哇

  • LCC谐振变换器在大功率高输出电压场合的应用研究.rar

    高压直流电源广泛应用于医用X射线机,工业静电除尘器等设备。传统的工频高压直流电源体积大、重量重、变换效率低、动态性能差,这些缺点限制了它的进一步应用。而高频高压直流电源克服了前者的缺点,已成为高压大功率电源的发展趋势。本文对应用在高输出电压大功率场合的开关电源进行研究,对主电路拓扑、控制策略、工艺结构等方面做出详细讨论,提出实现方案。 高压变压器由于匝比很大,呈现出较大的寄生参数,如漏感和分布电容,若直接应用在PWM变换器中,漏感的存在会产生较高的电压尖峰,损坏功率器件,分布电容的存在会使变换器有较大的环流,降低了变换器的效率。本文选用具有电容型滤波器的LCC谐振变换器为主电路拓扑,它可以利用高压变压器中漏感和分布电容作为谐振元件,减少了元件的数量,从而减小了变换器的体积。 LCC谐振变换器采用变频控制策略,可以工作在电感电流连续模式(CCM)和电感电流断续模式(DCM),本文对这两种工作模式进行详细讨论。针对CCM下的LCC谐振变换器,本文分析其工作原理,用基波近似法推导出变换器的稳态模型,给出一种详尽的设计方法,可以保证所有开关管在全负载范围内实现零电压开关,减小电流应力和开关频率的变化范围,并进行仿真验证。基于该变换器,研制出输出电压为41kV,功率为23kW的高频高压电源,实验结果验证了分析与设计的正确性。 针对DCM下的LCC谐振变换器,本文分析其工作原理,该变换器可以实现零电流开关,有效地减小IGBT拖尾电流造成的关断损耗。论文通过电路状态方程推导出变换器的电压传输比特性,在此基础上对主电路参数进行设计,并进行仿真验证。基于该变换器,研制出输出电压为66kV,功率为72kW的高频高压电源,实验结果表明了方案的可行性。

    标签: LCC 谐振变换器 大功率

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:edrtbme

  • FIR数字滤波器的FPGA最佳实现方法研究.rar

    在图像处理、数据传输、雷达接收等现代信号处理领域,对信号处理的稳定性、实时性和灵活性都有很高的要求。FIR数字滤波器因其线性相位特性满足了现代信号处理领域对滤波器的高性能要求,成为应用最广泛的数字滤波器之一。高密度的FPGA兼顾实时性和灵活性,为FIR数字滤波器的实现提供了强大的硬件支持。 现今FIR数字滤波器的FPGA实现方法中最常用的是基于DA的实现方法和基于CSD编码的实现方法,本文对这两种实现方法进行了深入的探讨,并进行了一定的改进。本论文所做的主要工作和创新如下: 1、对FIR数字滤波器的硬件实现方法进行了理论研究,其中着重对并行FIR数字滤波器的实现方法进行了深入探讨并提出了一个改进的实现方法:基于CSD-DA的改进实现方法。这个实现方法在一定情况下比单纯的基于CSD编码的实现方法和基于DA的实现方法都要节约芯片面积。 2、经过电路建模和数学推导提出了“CSD-DA择优比较法”。该比较法可以从基于CSD编码的实现方法、基于DA的实现方法以及基于CSD-DA的改进实现方法中较精确的选择出最佳实现方法。 3、用Cyclone EPEC6Q240C8芯片和音频编解码芯片TLV320AIC23B实现了一个可以滤除音频信号中高频噪声的音频FIR数字低通滤波器。

    标签: FPGA FIR 数字滤波器

    上传时间: 2013-06-07

    上传用户:zhangyi99104144

  • 基于FPGA的软件无线电数字接收机的研究.rar

    在现代电子系统中,数字化已经成为发展的必然趋势,接收机数字化是电子系统数字化中的一项重要内容,对数字化接收机的研究具有重要的意义。随着数字化理论和微电子技术的迅速发展,高速的中频数字化接收机的实现已经成为可能。本文研究了一种基于FPGA的软件无线电数字接收平台的设计,并着重研究了其中数字中频处理单元的设计和实现。FPGA器件具有设计灵活、开发周期短和开发成本低等优点,所以广泛应用于各种通信系统中。相比于传统的DSP串行结构,FPGA能够进行流水线性设计,对数据进行并行处理,所以FPGA在进行数据量大,要求实时处理的系统设计时有很大的优势。 本文首先首先分析了软件无线电当前的发展趋势及技术现状,针对存在的处理速度跟不上的DSP瓶颈问题,提出了中频软件无线电的FPGA实现方案。本文以FPGA实现为重点,在深入分析软件无线电相关理论的基础上,着重研究和完成了中频软件无线电数字接收平台两大模块的FPGA实现:数字下变频相关模块和数字调制解调模块。其中,在深入研究数字下变频实现结构的基础上,首先对数字下变频模块的数控振荡器(NCO)采用了直接频率合成技术(DDS)实现,其频率分辨率高,灵活,易于实现;高效抽取滤波器组由积分梳状滤波器(CIC),半带滤波器(HB),FIR滤波器组成。对积分梳状滤波器(CIC)本文采用了Hogenaur“剪除”理论对内部寄存器的位宽进行改进,极大地节约了资源,提高了运行速率。对FIR滤波器和半带滤波器采用了(DA)分布式算法,它的运行速度只与数据的宽度有关,只有加减法运算和二进制除法,既缩减了系统资源又大大节省了运算时间,实现了高效的实时处理。对数字调制解调模块,重点研究和完成了2ASK和2FSK的调制解调的FPGA实现,模块有很好的通用性,能方便地移植到其它的系统中。在文章的最后还对整个系统进行了Matlab仿真,验证了系统设计思想的正确性。在系统各个关键模块的设计过程中,都是先依据一定的设计指标进行verilog编程,然后再在Quartus软件中编译,时序仿真测试,并与Matlab仿真结果进行对比,验证设计的正确性。

    标签: FPGA 软件无线电 数字接收机

    上传时间: 2013-05-18

    上传用户:450976175

  • 地面数字电视广播系统中SRRC滤波器及FFT处理器的设计与FPGA实现.rar

    随着人们对数字电视和数字视频信息的需求越来越大,数字电视广播在中国迅速的发展起来。近几年,数字电视传输系统技术逐渐成熟,数字电视地面广播(DTTB)传输标准也于2006年8月30号正式出台。此标准技术是由我国多家单位联合研究的,具有自主知识产权的数字地面电视传输标准。DTTB系统标准的研究与仿真,具有巨大的实用价值和广阔的市场前景。 @@ 本文首先研究了地面数字电视广播标准中平方根升余弦(SRRC)滤波器(滚降系数为0.05)的结构设计,介绍了一种适合在FPGA中实现的高阶高速FIR滤波器的并行流水线结构。在本设计中,以CSD数优化滤波器系数,并运用简化加法器图(Reduced Adder Graph,RAG)算法进行改进,最后采用并行处理的转置型流水线结构实现。 @@ 接着研究数字电视地面传输标准采用的传输技术-OFDM的基本概念和技术特点,并研究了清华大学提出的DMB-T方案中TDS-OFDM信号帧的组成结构以及相关原理。 @@ 最后,本文针对OFDM调制所需要的3780点FFT处理器进行研究。为了保证OFDM信号的采样率和时域导频的采样率相同,以达到较好的同步性能,采用了3780个正交子载波的设计方案。在实现过程中,分析比较了多种算法的计算复杂性,设计出在硬件实现复杂度上进行优化的3780点FFT处理器的数据流流水线算法。之后,通过定点仿真比较各模块输出的动态范围和概率分布,设计出定点字长的优化方案,并分析计算了这一处理器的输出信噪比与内部各模块字长的关系,进一步降低了硬件实现复杂性。 @@关键字:数字电视地面广播传输(DTTB);平方根升余弦滤波器(SRRC);正交频分复用调制(OFDM);快速傅立叶变换(FFT); 3780

    标签: SRRC FPGA FFT

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:mdrd3080