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关键词： 实数编码量子进化算法   优化   IIR   数字滤波器   滤波器设计  

摘要： IIR数字滤波器设计的本质是求解多参数非线性复杂函数优化问题,提出应用实数编码量子进化算法优化IIR数字滤波器的相关参数,进而形成一种新的IIR数字滤波器优化设计方法。文中给出了IIR滤波器优化设计的数学模型,描述了应用实数编码量子进化算法优化设计IIR数字滤波器的具体实现步骤,并通过低通和高通IIR数字滤波器设计的仿真结果表明该方法的有效性和高效性。

关键词： IIR数字滤波器   脉冲响应不变法   双线性变换法  

摘要： 对IIR数字滤波器设计中的两种主要的数字化方法进行了比较研究,重点从s平面与z平面的映射关系上讨论了两种方法的原理、特点及转换性能,并给出了两种数字化方法的选用准则。

关键词： 巴特沃斯滤波器   圆周卷积   C语言  

摘要： 从理论上分析巴特沃斯低通滤波器以及基于圆周卷积的设计方法,以截止频率为1k Hz的巴特沃斯低通滤波器为例,给出了一种基于C语言的通用巴特沃斯低通滤波器设计方法。从时间开销和处理时延等方面,与基于Matlab的设计方法进行比较。仿真结果表明:处理时间是基于Matlab的设计方法的1/200。

关键词： 呼吸防护   长管呼吸器   喷涂   系统分析  

摘要： 本文讨论了汽车制造喷涂岗位作业常用两种呼吸防护方案:连续送风式长管呼吸器与自吸过滤式呼吸器。通过对比两种呼吸防护方案的特点,包括防护等级、组合防护功能、使用舒适性,以及员工接受度,发现连续送风式长管呼吸器在各方面都要优于自吸过滤式呼吸器。此外还重点介绍了连续送风式长管呼吸器在此种环境使用过程中所涉及到的系统组成、压缩空气质量、压力调节,流量及认证组件等部分的使用要求和要点。

关键词： 定子接地保护   双频式保护   滤波器设计   三次谐波  

摘要： 双频式定子接地保护是目前在中小型发电机中得到广泛应用的一种发电机保护,三次谐波的变化情况是这种保护动作的依据之一。文中着重就能够从发电机机端和中性点侧电压中初步提取三次谐波的模拟滤波器的设计进行了讨论,通过分析比较各类滤波器的阻带衰减速度、通频带平坦度等特点以及生产实际装置的成本等多方面因素设计出了一款能够满足保护装置要求的模拟滤波器。从仿真及实验结果中可以看出,此款模拟滤波器具有良好的应用效果。

关键词： FIR滤波器   仿真实验   设计方法   MATLAB软件  

摘要： 本文阐述了数字滤波器的特点和设计方法,对FIR和IIR滤波器进行了比较,对数字滤波器的应用范围、应用前景和发展历程作了详细的说明。介绍了利用MATLAB设计FIR滤波器的各种方法(包含窗函数设计法、频率采样设计法、等波纹法和最小二乘法)以及如何用MATLAB中的滤波器设计工具设计各种类型的滤波器。\n 以FIR数字带通和低通滤波器的实现为例,进行了数字滤波器的设计和优化。设计的电路通过软件进行了验证并进行了环境实验,多次实验证明了仿真实验系统的稳定,满足设计要求。同时验证了FIR数字滤波器的线性相位,从该滤波器的相频响应曲线可以看出,滤波器输入和输出波形只有时间上的延迟,没有波形畸变。该FIR滤波器的相位响应可为严格的线性,因此它不存在延迟失真,只有固定的时间延迟,适用于图像信号处理、数据传输等以波形携带信息的系统。

关键词： Matlab   IIR数字滤波器   设计  

摘要： 介绍了基于Matlab的IIR数字滤波器设计方法。先确定数字滤波器的性能指标,再按照一定的映射规则(冲激响应不变法或双线性变换法)变换成模拟滤波器的性能指标,然后采用一定的逼近方法(巴特沃斯型或切比雪夫型)设计模拟滤波器,最后将模拟滤波器按照同样的映射规则转变成数字滤波器。同时介绍了设计IIR数字滤波器常用的Matlab函数。通过Matlab实验仿真,利用介绍的数字滤波器的设计方法,成功地设计出了满足预定指标的各型IIR数字滤波器。

关键词： 指纹特征加密   可撤销指纹模板   巴特沃斯低通滤波器   不可逆转换函数  

摘要： 指纹特征加密是生物特征识别技术中最为活跃的研究领域之一。然而指纹特征是人体固有的特征,具有唯一性与终身不变性,一旦识别系统中的用户指纹模板丢失,将是永久性的。为了避免用户指纹模板丢失,基于巴特沃斯低通滤波器原型,设计了一组不可逆转换函数,将用户原始指纹模板转换为可撤销指纹模板,不同识别系统中存储的可撤销指纹模板具有互异性与不可逆性,进而有效规避原始指纹模板的不变性与公开性所带来的安全隐患。匹配精度、不可逆性、转换速度等方面的实验分析表明,所构造可撤销指纹模板方案在认证效率、安全性、计算效率等方面具有良好性能。

关键词： 数字全息   数字全息干涉技术   温度场   数字全息图相减   巴特沃斯低通滤波器  

摘要： 温度是与人们生产生活息息相关的一个物理参数,温度场测量在现代科学研究和国家经济发展中扮演着重要角色。温度场的测量方法很多,本文提出用数字全息干涉技术用于温度场的测量方法,继承了传统光学全息测量温度场的优点,以温度场中温度的变化转化为折射率的变化并以干涉条纹的形式记录下来,与目标温度场无接触,不会引入新的误差。同时数字全息干涉术又具备其自身的优点,它以光电耦合器件CCD取代传统的全息干板作为记录介质,以CCD记录温度场的信息,可以直接存储于计算机中进行处理,从而避免了大量繁琐的程序,节省了时间,提高了效率。 论文通过分析比较两类最基本的数字全息记录光路同轴全息和离轴全息的优缺点和适用范围,选择了透射式离轴数字全息作为最终的采集光路。文中对数字全息中两种最基本的重建算法卷积法和菲涅尔法作了较为详细的说明。本文主要研究的是轴对称温度场,以常见的电烙铁芯周围的温度场作为实验目标,分别记录其在通电加热前后两个状态下周围温度场的全息图,提出了数字相减的方法对全息图进行处理,获取了较为清晰的干涉条纹图,这些条纹记录了温度场的信息。本文提出了用巴特沃斯低通滤波器处理干涉条纹图,实验也验证了通过巴特沃斯低通滤波器滤波后,能够得到效果更好的二值图。文中采用经典的Hilditch算法对二值图进行细化操作,提取条纹的中心线,虽然还是有些“分叉”现象,但整体效果不错。文中推导了干涉条纹级次与条纹位移之间的关系式,结合图上得到的数据和关系式,得到了电烙铁芯某瞬间周围温度分布的一个函数,将其与理论上的热传导方程进行对比,用图形表示。从图上看,两条曲线的趋势大致相同,但在具体位置的数值却有一些差距。文中也对误差产生的可能原因进行了分析。考虑到这些可能原因,还是可以得出结论,数字全息干涉技术可以用于温度场的测量研究,它能记录温度场变化的趋势,但要精确记录具体的数值,还要对环境条件做一些限制,这也需要科研人员做出更大的努力,来突破这些障碍。

关键词： 数字滤波器   系统设计   双椭圆模型   群延迟误差  

摘要： 本文主要基于双椭圆模型对IIR数字滤波器之约束minimax设计算法进行研究,首先对IIR数字滤波器的研究背景以及研究现状做了介绍,然后对IIR数字滤波器设计中涉及的基本理论做了系统的分析探讨,之后对本文采用的双椭圆约束模型进行介绍,并对基于双椭圆约束模型的设计模型进行推导。在这些理论的基础下,本文首先对IIR数字滤波器通带边缘群延迟误差较大问题之解决方法做了研究,然后针对IIR数字滤波器设计中带来的过渡带幅值过冲问题之解决方法进行研究,最后则对全文内容进行归纳。本文主要研究内容如下:　　1.对IIR数字滤波器的双椭圆约束模型进行详细介绍。针对具有指定相位误差的IIR数字滤波器之约束minimax设计问题,重点对现阶段如何将IIR数字滤波器设计所构成的非凸规划问题近似为凸问题做了整理和归纳,尤其对在频率响应复平面上幅值误差约束下界所引起的非凸约束区域问题做了着重讨论。针对IIR数字滤波器幅值误差约束和相位误差约束所围成的非凸约束区域,考虑采用双椭圆约束模型进行逼近,将该非凸约束区域近似为凸约束区域,为后续研究奠定基础。　　2.基于双椭圆约束模型,提出采用改进的群延迟误差绝对值之包络线函数作为相位误差约束的上界函数,达到减小带边附近群延迟误差的目的。首先针对IIR数字滤波器带边附近群延迟过大的现状,对目前常用的降低群延迟误差之方法做了分析。一种方法是考虑直接对群延迟误差进行约束;另一种方法则是对相位误差约束施加S形上界函数。两种方法都可以在一定程度上降低IIR数字滤波器的群延迟误差,但是由于直接对群延迟误差施加的约束是非凸的,需要近似为凸问题后才能进行求解,难以满足实际中对群延迟精度的要求;S形函数容易表述,采用其作为相位误差之上界函数可以使问题简化,然而由于其参数需要手动调节,同样使得该方法在对精度要求较高的场合受限。本文设计中采用改进的群延迟误差绝对值之包络线函数的倒数对相位误差进行约束,可以大幅降低带边附近的群延迟误差。　　3.针对IIR数字滤波器过渡带幅值误差较大的问题,考虑在双椭圆约束模型的基础之上对滤波器之过渡带施加频率响应误差约束,改善过渡带幅值过冲问题。主要考虑方法为:在MMPE(minimax phase error)方法中添加过渡带频率响应误差约束,以期达到减小过渡带幅值误差的目的,并通过实例证实该方法的有效性。