带通特性不变的数字滤波器

0 引言 　　多普勒血流计的出现标志着在微血管灌流方面取得重大进步。本设计采取双通道装置拾取多普勒信号，有效地抑制噪声信号，采用单片机来对信号进行控制及处理，既简化了电路，又有助于信号的处理及读取。运用12位的AD574A不但提高了信号精度，利用其双极性，也省去了以往信号处理中复杂的乘方、开方电路或绝对值电路。通过四位LED显示，直观、准确地读取血细胞灌流量的瞬时相对定量值，可精确到小数点后两位。并同时配有扬声器来形象表示信号的强弱和变化。还可通过绘图仪，对信号进行长时间检测、记录，以便研究和分析。 1 系统总体方案 　　系统组成框图如图1所示。系统工作时，从激光探头发射出一束激光照射到组织上，并穿透组织形成一个

　　常用的数字滤波器有FIR数字滤波器和IIR数字滤波器.FIR数字滤波器具有精确的线性相位特性,在信号处理方面应用极为广泛,而且可以采用事先设计调试好的FIR数字滤波器IP Core来完成设计,例如Altera公司提供的针对Altera系列可编程器件的MegaCore,但是需要向Altera公司购买或申请试用版.另外,对于相同的设计指标,FIR滤波器所要求的阶数比IIR滤波器高5～10倍,成本较高,而且信号的延迟也较大.IIR滤波器所要求的阶数不仅比FIR滤波器低,而且可以利用模拟滤波器的设计成果,设计工作量相对较小,采用FPGA实现的IIR滤波器同样具有多种优越性. 　　IIR滤波器主要有巴特沃斯滤波器、切比

0 引 言 短波通信是利用地波或低电离层进行几十千米到几百千米的中、近距离通信，利用电离层反射进行数千乃至上万千米的远距离通信。受电离层中存在瑞利衰落、多径效应、多普勒频移等复杂时变因素的影响，短波通信设备在测试和定装工作耗费较大。为了测试各种短波无线通信系统的性能，通常有两种方法，一种是实验测试，另一种是信道模拟。在实验测试中，为了测试短波通信设备的性能，往往需要在实际通信环境中进行大量的、远距离的场外实验和长时间的测试，实现起来非常困难；信道模拟方法则是通过对信道特性进行理论分析，建立信道模型，在实验室环境下进行与实际信道类似的模拟，它可以很容易地制造各种典型信道特性环境和电磁环境，能够模拟的地域度非常广阔，不受气候

　　当前，无论在军事还是民用方面，对于数字信号处理的实时性、快速性的要求越来越高。可编程逻辑器件（PLD）由于在速度和集成度的飞速提高，越来越多的电子系统采用可编程逻辑器件来实现数字滤波。 　　Altera公司的FLEX10K是工业界第一个嵌入式的PLD，具有高密度、低成本、低功率等优点。器件的主要结构特点是除主要的逻辑阵列块（LAB）之外，首次采用了嵌入阵列块（EAB）。每个阵列块包含8个逻辑单元（LE）和一个局部互连。一个LE又由四输入查找表（LUT）、一个可编程寄存器和专用的载运和级联功能的信号通道所组成。 　　在FLEX10K器件中，把每一组逻辑单元（8个LE）组成一个逻辑阵列块（LAB），所有的逻辑阵列块（L

您有没有想过 - 模数转换器（ADC）如何才能在不同带宽下获得如此高的分辨率？秘诀就在于数字滤波器。 - ADC之所以与其他类型的数据转换器不同，是因为它们通常集成数字滤波器。本系列博文分为三部分，我将在此第一部分中讨论数字滤波器的用途，以及常用于 - ADC的一些数字滤波器。 要想理解数字滤波器在 - 模数转换中如此重要的原因，关键的一点是需要对 - 调制器有一个基本了解。Joseph Wu写了一篇非常有用的博文：模拟精密技术杂谈，文中解释了模拟输入信号转变成数字比特流的过程。 当您在 - 调制器中绘制量化噪声的频谱时，您将发现频率越高时量化噪声越密集。这是 - ADC为众人所知的臭名昭著的噪声整形。为了降低量化噪声，您

　 　0 引 言 　　IIR滤波器不易做成线性相位，FIR滤波器只要满足一定条件就可做成线性相位，而现代图像、语声、数据通信对线性相位的要求是普遍的，因此具有线性相位的FIR数字滤波器得到广泛的发展和应用。 　　FIR滤波器有传统的设计方法，如窗函数法、频率采样法、切比雪夫逼近法等；之后也有一些优化设计算法，如Remez交换算法、线性规划算法、加权最小二乘法、递推最小二乘法。虽然这些算法在一定程度上改善了传统方法的局限性，但这些方法自身也存在着一些不足。之后，曾喆昭等人提出了一种基于余弦基神经网络的算法，给出了该算法的收敛条件，并将其应用到高阶多通带FIR滤波器中，用实例说明了该算法在精度、计算速度等方面的优越性。基于

　　1 虚拟仪器 的构成 　　从构成要素讲，虚拟仪器系统是由 计算机 、应用软件和仪器硬件组成的。计算机与仪器硬件又称为VI的通用仪器硬件平台。基于PC机平台的虚拟仪器，不但具有强大的软件开发资源，而且造价低，适合于普通用户。本设计就是采用PC DAQ系统来实现的。本设计的系统构成如图1所示。其采用研华公司的PCL2818LS数据采集卡为主，构建计算机硬件外围电路，实现信号调理和高速数据采集。PCL2818LS数据采集卡有如下的功能和特点： 　　16路单端或8路差分 模拟 量输入；40 kHz 12位A／D 转换器 ；可对每个输入通道的增益进行编程；带DMA的自动通道／增益扫描；16个数字量输入和16个数字量输出；

提出 FIR数字滤波器 的设计方案，并基于Matlab实现滤波仿真。通过使用Matlab信号处理工具箱提供的函数，选择适当的窗函数编写程序，其中窗函数按照实际信号的处理需求，参数折中选择。实验获得了比较理想的滤波器特性，可以实现较好的滤波作用。而且在实际应用中只需按需求修改滤波器参数，并结合程序的相应改动，即可实现不同功能的滤波器。另外，介绍了利用FDATool设计滤波器的方法，简单修改参数即可实现多种滤波器。 　　1 数字滤波器及设计方案 　　应用数字滤波器处理模拟信号时，首先要对输入模拟信号进行限带、抽样和模/数转换，数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带竟的两倍，其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性