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关键词： 现场可编程   模拟集成电路   滤波器   开关电容电路   低功耗  

摘要： 现场可编程模拟阵列是模拟集成电路研究领域的一个重要方向。本文设计了一款现场可编程模拟滤波器,作为一种简化的现场可编程模拟阵列,用于对人体生理信号的滤波功能,就是作为自动现场可编程模拟阵列设计的初步工作。该ASIC包括可重构模拟模块、电压源、电流源、振荡器和适用不同时钟频率的两相不交叠时钟。作为核心的可重构模拟模块基于经典的开关电容电路,通过对电路中跨阻开关,连接开关施加不同控制信号以实现可编程的功能。芯片采用SMIC18mmrf 0. 18μm工艺参数和BSIM3V3 Spice模型,使用Cadence IC5141设计平台进行设计仿真。电路通过现场可编程方式实现了多种截止频率、增益的高通、低通滤波功能,并通过级联的方法实现带通、带阻以及高阶滤波功能。最后采用SMIC18mmrf 0. 18μm 1P6M CMOS工艺对电路进行了版图设计,整个芯片面积约为1.0mm×1.2mm。芯片经过的详细的物理验证之后进行了流片,并对成品芯片进行了测试,芯片功耗约为1.1毫瓦,实现了低功耗设计要求,测试结果基本满足设计需求。

关键词： 改进的PSO算法   滤波器系数估计   分母可分离状态空间滤波器   溢出振荡   三维状态空间Roesser模型  

摘要： 数字滤波器是DSP(数字信号处理)系统独特而又重要的一类，是通过计算算法将输入数字序列转换为不同输出序列的离散时间系统，具有更高的精确度和可靠性，使用灵活、方便，已经成为数字信号处理技术中的重要手段。而数字滤波器的设计中通常会用到各种各样流行的现代算法，包括遗传算法（GA）,模拟退火算法（SA），禁忌搜索（TS）,蚁群最优化算法（ACO），神经网络算法（NNs）和人工免疫算法（IA）等等。然而，每一种算法都有自己的特点和缺陷，找到一种合适的算法可以大大减少运行时间，节约内存。 本文针对PSO算法易于在初始循环不久陷入局部最小值，及当滤波器阶数比较大时运行慢的缺点，研究了一种改进的PSO算法，并成功地运用于滤波器系数估计，二维分母可分离状态空间数字滤波器的实现等。 IIR滤波器的设计中必须考虑到系统的稳定性，即系统的极点必须位于单位圆内。然而并不是极点位于单位圆内的系统就一定是稳定的。例如由于用来存储数据的寄存器都是有限字长的，对实际数据的处理中必须要经过量化或舍入步骤，这样就有可能使极点移到单位圆上而造成系统的不稳定（极限环现象）。本文在由一维和二维Roesser模型所描述的状态空间滤波器不存在极限环判据的基础上，推广了三维空间的Roesser模型，并给出三维空间模型中不存在溢出振荡的两个判据。

关键词： 波纹   MATLAB   切比雪夫逼近法   边缘频率  

摘要： 最佳方法(即切比雪夫逼近法)在FIR数字滤波器的设计中解决了应用窗口方法和频率抽样法不能精确地确定滤波器通带和阻带边缘频率以及波纹的问题,该方法所产生的近似误差要比其它方法要小。本文以一带通数字滤波器为例来进行MATLAB仿真,结果表明,用该方法设计的滤波器能准确地确定其边缘频率和波纹。

关键词： 电视调谐器   滤波器   噪声   三阶交调   自动频率校准  

摘要： 随着无线通信技术的发展,使得多种不同的通信协议在同一块芯片上实现成为可能。本文的主要目的,就是要设计一款能够覆盖多种数字电视协议的可配置模拟信道滤波器,然后以此为目标展开了大量的理论探讨和电路实现的相关工作。 本文首先从滤波器设计的理论知识出发,分析了Active-RC滤波器和Gm-C滤波器的基本原理及其面临的问题,介绍了滤波器的实现方式。 然后,文章着眼于滤波器在数字电视调谐接收机中的应用,从系统级分析了滤波器噪声和线性度的要求,并阐述了滤波器内部的各性能指标的定义。 接着,文章提出了一款应用于数字电视调谐接收机中,具备自动频率校正功能的可配置8阶Active-RC滤波器并给出了详细的电路分析。此滤波器采用巴特沃斯双二阶结构综合而得,引入了一个6比特的开关电容阵列进行自动频率补偿,然后使用开关电阻阵列实现不同截止频率之间的切换。 为了给滤波器及整个射频接收机提供精确的电压参考及低噪声偏置,本文提出了一种新颖的数字控制型低噪声带隙基准电压电路。此电路通过控制PNP晶体管的导通个数得到了精确可调的输出参考电压和优化的温度系数。文章中仔细分析了带隙基准电路的噪声来源并做出了优化。为了给射频压控振荡器提供低噪声电源电压,文章中又提出一种低噪声、高电源抑制比的LDO电路,插入了一级噪声滤波和噪声消除电路,并在后仿真中得到了杰出的噪声和电源抑制性能。 最后,给出了PCB板的设计考虑及电路的流片测试结果,验证了设计理论和设计方法的正确性,达到了系统要求。

关键词： 输入输出法   时域   卷积   频域   复频域  

摘要： 文章介绍了LTI系统分析的几种方法,其中包含时域法,频域法,复频域法等,并针对同一道例题进行分析,总结了各种方法的适用情况以及各种方法的优缺点。

关键词： IIR数字滤波器   Matlab   电能计量   FPGA  

摘要： 结合一个在电网中的实际应用——电能计量,实现了基于FPGA的IIR高通数字滤波器。利用Matlab工具软件(FDA-Tool\sptool)设计出符合应用要求的IIR滤波器,进行系数量化后给出硬件电路实现方案,用VHDL语言加以描述,编译仿真之后在Altera公司的Cyclone系列FPGA芯片EP1C6Q240C8上完成了硬件实现。此设计扩展性好,响应速度快,精度高,完全满足电能计量应用的要求。

关键词： FIR   数字滤波器   有限冲激响应   Matlab   DSP  

摘要： 介绍了数字滤波器的工作原理,给出了采用窗函数法设计FIR,并利用MATLAB工具软件进行辅助设计,同时使用CCS应用软件来对一段音频信号进行低通滤波的仿真与调试,从而实现DSP下数字低通滤波的设计方法。

关键词： FIR数字滤波器   HATLAB   频率抽样法  

摘要： FIR数字滤波器是数字滤波器系统中常见的滤波器,本文介绍通过采用频率抽样设计法来设计FIR数字滤波器,利用MATLAB语言的强大功能和在数字滤波器设计上具有的独特优势完成设计中的计算与图形的绘制。对所设计的低通滤波器的仿真和频率特性分析表明,利用MATLAB来设计数字滤波器简单、方便。

关键词： 虚拟仪器   FIR数字滤波器   LabVIEW  

摘要： 虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是基于计算机的仪器,是现代仪器技术与计算机技术相结合的产物,代表着仪器发展的最新方向与潮流。LabVIEW是美国NI公司推出的一种基于图形化编程语言(又称G语言)的虚拟仪器软件开发平台。本文介绍了一种基于LabVIEW平台的FIR数字滤波器的设计方法与实例。

关键词： 粒子群优化算法   FIR滤波器   Parks-McClellan算法  

摘要： 介绍了基于粒子群优化算法的FIR数字滤波器的设计方法,并用该方法设计了一个高通滤波器。与用Parks-McClellan算法设计的高通滤波器进行了对比,发现基于粒子群优化算法的FIR滤波器的通带波动更小,阻带衰减更大。将用这两种算法设计的滤波器作用于混频信号,得出的结果也证明了基于粒子群优化算法的FIR滤波器的有效性。