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关键词： 有限长单位脉冲响应(FIR)   数字滤波器   MATLAB   窗函数法   频域采样法  

摘要： 文章主要研究基于MATLAB实现有限长单位脉冲响应(FIR,Finite Impulse Response)数字滤波器的设计方法,分别从时域和频域两方面对窗函数法和频域采样法进行详细描述,并通过类比两种设计方法的仿真结果,总结其优缺点,可为实际滤波器设计方法的选择提供理论支撑。

关键词： 数字滤波器   频率采样法   遗传算法   语音处理  

摘要： 传统的FIR数字滤波器设计方法,往往依赖于设计者的经验和对特定函数的选择,在面对复杂的滤波指标要求时,难以实现全局最优的设计结果。遗传算法作为一种模拟自然进化过程的随机搜索算法,具有强大的全局优化能力,能够在复杂的解空间中有效地搜索到接近最优的解,将遗传算法应用于FIR数字滤波器的设计中,为解决传统设计方法的局限性提供了新的途径。本文深入研究了基于遗传算法的FIR数字滤波器优化设计方法,阐述了其设计流程,并通过实例验证了该方法相较于传统设计方法的优势。

关键词： 扩展卡尔曼滤波器   非线性   目标跟踪  

摘要： 卡尔曼滤波本质是一种时间递推的方法,是一个“预测”过程和“更新”过程。该方法在目标跟踪、制导等方面有较广的应用。卡尔曼滤波方法能够较好的处理线性模型,但很多实际问题与工程问题是非线性问题,常规的卡尔曼滤波方法并不适用这类问题。本文以常规卡尔曼滤波方法为基础,推导并给出了扩展卡尔曼滤波的实现过程及完整算法流程,通过对非线性函数进行泰勒展开,保留展开式一阶项,从而将非线性问题近似线性化处理,使得该算法能够处理非线性问题。本文不仅给出了完整的扩展卡尔曼算法框图,使该算法的实现过程更加清晰,并且通过数值模拟证明了该算法处理非线性问题的可行性和有效性,这为使用该算法进行实际工程应用奠定了一定的基础。

关键词： 连续波信号   模糊函数   海洋环境噪声   舰船辐射噪声   巴特沃斯低通滤波器   相关检测  

摘要： 水声信号中通常都含有大量的噪声,噪声会影响信号的采集与处理,如何将噪声滤除是水声信号处理中重要的难题,论文针对这一问题研究了相关检测的方法在水声信号去噪处理中的应用。首先设计了水声工程中常用的连续波信号作为研究对象,研究了连续波信号的模糊函数图,接着研究了海洋环境噪声的频谱以及海洋环境噪声的波形和舰船辐射噪声的频谱以及它的波形,将海洋环境噪声和舰船辐射噪声作为连续波信号在海洋传播过程中的主要噪声,研究了连续波信号混有噪声后的时域、频域波形,然后设计了巴特沃斯低通滤波器,将混有噪声的信号通过低通滤波器滤波,最后将滤波后的信号进行相关得到最终的检测信号。实验结果表明相关检测的方法可以有效地滤除信号中混有的噪声,并且效果良好。

关键词： 课程思政   信号与系统   OBE   TOPCARES   以学生为中心   混合式教学  

摘要： 针对信号与系统课程内容数学推导复杂,课程思政设计难以实施等问题,以OBE教育教学理念及TOPCARES方法学为指导,基于“专业教学”和“价值引领”双主线,提出从专业知识角度有效挖掘课程思政元素的方法,以“周期信号的频谱分析”为例,具体阐述如何有效借助线上线下混合式教学模式以及新颖的信息化教学工具实施教学,通过实际教学效果表明本设计能够有效调动学生学习的主动性。

关键词： FIR数字低通滤波器   窗函数   单位脉冲相应  

摘要： 针对信号加噪声信号采集系统中的信号处理过程,设计并实现一款基于MATLAB的FIR数字低通滤波器。简单介绍窗函数法设计FIR数字滤波器理论,举实例介绍窗函数法设计FIR数字滤波器具体步骤,通过仿真验证设计正确性。形象展示FIR数字滤波器滤波过程。加深对FIR数字滤波器设计方法和滤波器网络结构认知理解。通过仿真验证完成对输入信号加噪声信号的滤波,证明设计的正确性。

关键词： 连续混配   负载敏感   流量分配   同步动作  

摘要： 压裂液连续混配常规采用阀前负载敏感液压系统作为其液压动力系统,由于混配施工工艺不断改良细化,在大扭矩工况下多马达复合动作,液压系统流量饱和情况下流量优先向轻载分配。为解决这一问题,优选阀后负载敏感液压系统,在流量供给不足情况下,同比减少各负载流量供给,实现马达同步动作。基于AMESim仿真软件,分别搭建连续混配设备阀前及阀后负载敏感液压系统仿真模型,得到泵与马达压力、流量及功率变化曲线。仿真结果表明:阀后负载敏感系统中,负载敏感泵输出功率始终与负载所需功率相匹配;系统流量充足时,泵输出流量始终随着系统所需流量的变化而变化;系统流量不足时,阀后负载敏感阀可以实现流量共享,各马达负载同步动作。实验结果表明:仿真与实验数据差距小于3%,阀后负载敏感系统可以按照阀口开度比例分配各路负载流量,实现各负载平稳动作。

关键词： 数字信号处理   课程思政   案例设计   滤波器设计  

摘要： 数字信号处理是面向电子信息类专业开设的一门专业限选课程。针对“FIR数字滤波器设计”章节综合很多知识的应用,难度较大,教学内容和工程应用紧密结合的特点,本文设计了课程思政教学案例,以学科内容为主线,以探讨唯物辩证法作为思政接入点,引导学生从不同角度探寻问题的本质,采用理论讲解与分组讨论相结合的方式设计教学过程,激发学生的学习兴趣,提高他们的辩证思维能力。

关键词： 模拟滤波器   工程实践教学   教学设计   中小规模集成电路  

摘要： 为了促使学生较快掌握电子电路设计方法,设计了一个基于Multisim软件的模拟滤波器设计与应用的实验教学案例。该案例通过Multisim软件仿真不同类型的模拟滤波器电路,并对电路设计进行修正,使其更好地符合设计要求,用元器件在电路板上焊接实际电路,进行测试。设计的滤波电路满足特定频率、特定增益等要求,对理解实验原理的理解和滤波器的设计有促进作用。

关键词： 振动信号修复   压缩感知   重构效果   改进压缩采样匹配追踪算法  

摘要： 为了解决压缩感知重构算法对于机械振动信号的残缺数据恢复不佳的问题,提出一种改进压缩采样匹配追踪算法,对缺失信号进行修复重构。对比几种同类的贪婪重构算法恢复缺失信号的效果。通过仿真数据和实测数据验证算法对信号的恢复效果。结果表明:改进方法能够很好地实现对缺损信号的修复,且重构概率远远高于其他重构算法,比较压缩采样匹配追踪算法与其改进算法发现:在稀疏度为50时,改进算法的重构概率可以达到100%,而未改进的压缩采样匹配追踪算法重构概率为0,说明改进算法的重构效果优于原算法,重构出来的信号可以准确地表现原始信号的全部信息。