一种高效数字滤波器结构及其灵敏度分析 被引量：1

1

作者 黄朝耿 李刚 《电路与系统学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期80-86,共7页

本文基于矩阵分解,提出了一种新的数字滤波器结构,并导出了其传递函数的灵敏度表达式。该结构实际上是文献[10]中提出结构的改进型,比后者更加简单,易于实现。同时,本文对此结构同传统的几个主要结构进行了性能上的比较。仿真结果表明,... 本文基于矩阵分解,提出了一种新的数字滤波器结构,并导出了其传递函数的灵敏度表达式。该结构实际上是文献[10]中提出结构的改进型,比后者更加简单,易于实现。同时,本文对此结构同传统的几个主要结构进行了性能上的比较。仿真结果表明,同经典最佳结构相比,新结构抵抗有限字长误差的能力与其非常接近,但由于结构的简洁性,新结构在实时信号处理中具有更大的实用价值。 展开更多

关键词 数字信号处理 数字滤波器结构 有限字长效应 灵敏度函数

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一种设计IIR数字滤波器的参数化方法 被引量：13

2

作者 徐红 李刚 +1 位作者 黄朝耿 叶丰 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期847-851,共5页

基于连续时间状态空间结构和广义双线性变换,提出了一种设计无限冲激响应(IIR)数字滤波器的参数化方法.优点是稳定区域包含了整个参数空间,因此可以采用无约束优化方法.给出了仿真实例,并与已有的设计方法进行了比较,其通带波动、阻带... 基于连续时间状态空间结构和广义双线性变换,提出了一种设计无限冲激响应(IIR)数字滤波器的参数化方法.优点是稳定区域包含了整个参数空间,因此可以采用无约束优化方法.给出了仿真实例,并与已有的设计方法进行了比较,其通带波动、阻带衰减、群迟延等性能更为优越. 展开更多

关键词 IIR数字滤波器设计 状态空间实现 广义双线性变换 参数化

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一种新型低复杂度的IIR格型滤波器 被引量：4

3

作者 于爱华 黄朝耿 +2 位作者 李刚 徐红 常丽萍 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1703-1709,共7页

格型结构具有良好的抗有限字长效应能力而被应用于很多实时性较高的场合.归一化格型结构具备正交的特性,然而,对于一个N阶数字滤波器,它需要5N+1个乘法器.为了降低其实现复杂度,并保留正交的特性,本文基于单,双,三乘法器格型单元导出了... 格型结构具有良好的抗有限字长效应能力而被应用于很多实时性较高的场合.归一化格型结构具备正交的特性,然而,对于一个N阶数字滤波器,它需要5N+1个乘法器.为了降低其实现复杂度,并保留正交的特性,本文基于单,双,三乘法器格型单元导出了其对应的新型格型单元和格型结构.仿真结果表明,当采用单乘法器新型格型单元时,新结构抵抗有限字长误差的能力与归一化格型结构非常接近,但由于其只需2N+1个乘法器,新结构在实时信号处理中具有更大的实用价值. 展开更多

关键词 数字滤波器 格型结构 信号功率比 灵敏度函数 有限字长

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基于格型结构的IIR数字滤波器硬件实现 被引量：3

4

作者 徐红 叶丰 黄朝耿 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2018年第2期143-146,共4页

注入式和抽头式相结合的格型结构具有低有限字长效应,采用遗传算法可以高效地找到合适的离散参数,用较低的复杂度实现期望的滤波器性能指标.基于该结构提出一种IIR(无限冲激响应)数字滤波器的硬件实现方法,采用Verilog HDL语言进行编程... 注入式和抽头式相结合的格型结构具有低有限字长效应,采用遗传算法可以高效地找到合适的离散参数,用较低的复杂度实现期望的滤波器性能指标.基于该结构提出一种IIR(无限冲激响应)数字滤波器的硬件实现方法,采用Verilog HDL语言进行编程,并通过Quartus II软件进行仿真验证.该方法有助于IIR滤波器的高效低成本实现,促进其进一步实用化. 展开更多

关键词 IIR数字滤波器 格型结构 有限字长效应 FPGA

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基于子项空间技术的低复杂度FIR滤波器实现 被引量：3

5

作者 徐红 叶丰 黄朝耿 《电子技术应用》 北大核心 2014年第6期33-35,38,共4页

基于子项空间共享技术,利用硬件描述语言编程,在FPGA上对FIR数字滤波器进行了实现。该设计将常系数乘法模块用加法和移位操作来实现,并利用子项共享有效地减少加法器个数。综合结果表明,所提方法可以有效节省硬件资源,降低实现成本,适... 基于子项空间共享技术,利用硬件描述语言编程,在FPGA上对FIR数字滤波器进行了实现。该设计将常系数乘法模块用加法和移位操作来实现,并利用子项共享有效地减少加法器个数。综合结果表明,所提方法可以有效节省硬件资源,降低实现成本,适用于低功耗数字系统设计。 展开更多

关键词 FIR数字滤波器 子项空间 子项共享 FPGA

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并行计算的全通数字滤波器结构 被引量：1

6

作者 徐红 黄朝耿 +2 位作者 宋洪波 周志光 李刚 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2034-2039,共6页

本文提出了两类并行计算的全通数字滤波器结构,并通过状态空间分析方法论述了并行处理的原理.通过舍入噪声分析,给出了噪声增益的表达式,对于一个N阶全通滤波器,其舍入噪声增益为4N.数值算例验证了所提结构的性能,同时,由于其具备并行... 本文提出了两类并行计算的全通数字滤波器结构,并通过状态空间分析方法论述了并行处理的原理.通过舍入噪声分析,给出了噪声增益的表达式,对于一个N阶全通滤波器,其舍入噪声增益为4N.数值算例验证了所提结构的性能,同时,由于其具备并行处理的能力,更加适合高吞吐量的系统实现. 展开更多

关键词 数字滤波器 并行计算 滤波器结构 舍入噪声增益 有限字长

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带残余补偿的外推冲激响应低成本FIR滤波器实现 被引量：1

7

作者 叶丰 徐红 黄朝耿 《电子技术应用》 北大核心 2015年第6期42-44,50,共4页

基于带残余补偿的外推冲激响应设计技术,利用硬件描述语言编程在集成电路上对FIR数字滤波器进行了综合。该技术利用冲激响应的准周期特性近似滤波器系数,有效降低了FIR滤波器常系数乘法的复杂度,并通过残余补偿降低滤波器阶数,同时应用... 基于带残余补偿的外推冲激响应设计技术,利用硬件描述语言编程在集成电路上对FIR数字滤波器进行了综合。该技术利用冲激响应的准周期特性近似滤波器系数,有效降低了FIR滤波器常系数乘法的复杂度,并通过残余补偿降低滤波器阶数,同时应用子项共享技术进一步减少加法器个数。综合结果表明所提方法可以有效节省高阶FIR滤波器硬件资源的消耗,适用于低成本数字系统设计。 展开更多

关键词 FIR数字滤波器 外推冲激响应 子项共享 ASIC FPGA

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高速率低功耗FIR数字滤波器实现 被引量：1

8

作者 徐红 叶丰 黄朝耿 《电视技术》 北大核心 2014年第23期56-59,67,共5页

利用硬件描述语言在ASIC上对FIR数字滤波器进行了设计和综合。利用子项空间技术有效地减少了多常系数乘法中加法器的个数,并通过限制加法器深度来进一步降低高速率约束条件下的实现难度。综合结果表明,该方法可以有效降低硬件的实现面积... 利用硬件描述语言在ASIC上对FIR数字滤波器进行了设计和综合。利用子项空间技术有效地减少了多常系数乘法中加法器的个数,并通过限制加法器深度来进一步降低高速率约束条件下的实现难度。综合结果表明,该方法可以有效降低硬件的实现面积,适用于高吞吐率低功耗的数字系统设计。 展开更多

关键词 FIR数字滤波器 多常数乘法 子项空间技术 加法器深度 ASIC

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基于RAG-n算法的低成本FIR滤波器实现 被引量：1

9

作者 徐红 叶丰 黄朝耿 《电子技术应用》 北大核心 2016年第5期32-35,共4页

基于FIR数字滤波器多常数乘法的图表示法,利用MATLAB对RAG-n算法进行了实现。通过仿真该算法在大多数情况下都可以高效地解决加法器优化问题,有效降低了FIR滤波器常系数乘法的复杂度。在FPGA上用Verilog HDL语言对优化实例进行了实现,... 基于FIR数字滤波器多常数乘法的图表示法,利用MATLAB对RAG-n算法进行了实现。通过仿真该算法在大多数情况下都可以高效地解决加法器优化问题,有效降低了FIR滤波器常系数乘法的复杂度。在FPGA上用Verilog HDL语言对优化实例进行了实现,其综合结果表明,该方法可以有效减少逻辑单元的消耗,适用于低成本数字系统设计。 展开更多

关键词 FIR数字滤波器 乘法器的图表示法 RAG-n算法 FPGA

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基于外推补偿技术改进结构的低成本FIR滤波器实现

10

作者 徐红 叶丰 黄朝耿 《电子技术应用》 北大核心 2017年第5期52-54,59,共4页

外推补偿技术利用FIR滤波器冲激响应的准周期特性进行系数外推,并将近似误差补偿回去,从而有效降低了多常系数乘法的复杂度,但延时链的增加是其固有特性,3种改进结构通过改变延时链位置来减小其位宽。综合结果表明,改变输入端延时链位... 外推补偿技术利用FIR滤波器冲激响应的准周期特性进行系数外推,并将近似误差补偿回去,从而有效降低了多常系数乘法的复杂度,但延时链的增加是其固有特性,3种改进结构通过改变延时链位置来减小其位宽。综合结果表明,改变输入端延时链位置的改进结构能够进一步降低FIR滤波器的硬件实现成本,具有较好的实用性。 展开更多

关键词 FIR数字滤波器 外推冲激响应 残余补偿 延时链 ASIC

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一种基于低秩矩阵逼近的图像去噪算法 被引量：2

11

作者 诸亮 周林强 +1 位作者 李一啸 黄朝耿 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2015年第4期36-40,共5页

图像去噪作为图像处理学科的一个重要分支已经被广泛研究许多年,但依然活跃而充满挑战。通过利用图像的非局部自相似性达到去噪目的,是当前较为新颖的去噪方法。结合非局部自相似性和低秩矩阵逼近,提出了一种新的图像去噪算法,并对算法... 图像去噪作为图像处理学科的一个重要分支已经被广泛研究许多年,但依然活跃而充满挑战。通过利用图像的非局部自相似性达到去噪目的,是当前较为新颖的去噪方法。结合非局部自相似性和低秩矩阵逼近,提出了一种新的图像去噪算法,并对算法做了分析。仿真结果表明,算法与经典图像去噪算法相比,复杂度更低,去噪效果更好。 展开更多

关键词 图像去噪 非局部自相似 低秩矩阵逼近 核范数 奇异值分解

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高鲁棒性格型无限脉冲响应数字滤波器结构设计

12

作者 高和平 黄朝耿 +2 位作者 李刚 郭淑琴 徐红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1025-1030,共6页

针对如何设计低复杂度并对有限字长效应具有高鲁棒性的滤波器结构问题,提出了一种新型的格型无限脉冲响应(IIR)数字滤波器结构.对于一个N阶滤波器,该结构具有2N个不同的位置供输入信号选择注入.通过选择不同的位置进行注入使滤波器结构... 针对如何设计低复杂度并对有限字长效应具有高鲁棒性的滤波器结构问题,提出了一种新型的格型无限脉冲响应(IIR)数字滤波器结构.对于一个N阶滤波器,该结构具有2N个不同的位置供输入信号选择注入.通过选择不同的位置进行注入使滤波器结构的信号功率比最小.当采用单乘法器格型单元时,提出的新结构只需2N+1个乘法器便能实现一个N阶IIR滤波器.仿真结果表明,与传统的格型滤波器结构相比,新结构不仅需要更少的乘法器,而且具有更小的信号功率比. 展开更多

关键词 数字滤波器 格型结构 信号功率比 有限字长

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手持式激光诱导击穿光谱仪现场测定钢铁制品中铬镍锰铜硅 被引量：2

13

作者 周雷 罗勇 +1 位作者 郑育前 黄朝耿 《冶金分析》 CAS 北大核心 2019年第5期8-12,共5页

钢铁中各元素组成及含量对钢种质量和性能都有重要影响,实时、快速对钢铁中各元素进行有效检测分析是目前钢铁行业的关注重点。实验探讨了手持式激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在钢铁中多元素同步、快速分析方面的可行性:选取3个钢铁标准样... 钢铁中各元素组成及含量对钢种质量和性能都有重要影响,实时、快速对钢铁中各元素进行有效检测分析是目前钢铁行业的关注重点。实验探讨了手持式激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在钢铁中多元素同步、快速分析方面的可行性:选取3个钢铁标准样品,以Cr(I)520.84nm、Ni(I)232.003nm、Mn(I)403.075nm、Cu(I)324.753nm、Si(I)288.16nm作为分析谱线,以Fe(I)373.486nm作为内标谱线,考察了手持式LIBS分析仪对钢铁标准样品分析的精密度和正确度。标样验证试验结果表明,手持式LIBS分析仪快速定量分析Cr、Ni、Cu及Si 4种元素的准确性较高,对于Mn的定量分析存在一定的系统偏差,但也基本能反映元素含量。随机选取不同种类的钢铁材料日常实际样品,采用实验方法进行快速定量分析,同时以电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)进行对照,绘制两种方法测定结果的线性趋势图,并与理想趋势线(y=x)进行对比。结果表明,Cr、Ni、Cu及Si 4种元素的LIBS与ICP-AES测试结果表现较一致,Mn的测试结果普遍较ICP-AES偏低,但二者存在较好的相关性。在整个试验过程中,手持式LIBS分析仪测试一组数据的时间平均为5s,该技术用于钢铁行业快速定量分析是可行的。 展开更多

关键词 手持式激光诱导击穿光谱仪 钢铁制品 现场分析技术 定量分析 铬 镍 锰 铜 硅

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液相-原子荧光光谱法测定食品中无机砷 被引量：4

14

作者 林长钦 黄朝耿 周雷 《安徽农业科学》 CAS 2017年第3期101-103,共3页

[目的]准确测定食品中的无机砷。[方法]采用液相色谱-原子荧光光谱法(LC-AFS)以及砷形态快速分析Princen柱和在线氢化物反应系统对食品中的砷进行检测。[结果]该方法对检测质量浓度为5μg/L的As(III)和As(V)标样,系统具有更高的检测灵敏... [目的]准确测定食品中的无机砷。[方法]采用液相色谱-原子荧光光谱法(LC-AFS)以及砷形态快速分析Princen柱和在线氢化物反应系统对食品中的砷进行检测。[结果]该方法对检测质量浓度为5μg/L的As(III)和As(V)标样,系统具有更高的检测灵敏度,检出限可以分别达0.98和2.88μg/L。该方法在5.0~100.0μg/L范围内的无机砷检测具有良好的线性,相关系数均可为0.999以上,加标量为10μg/L的回收率在95%以上。[结论]该方法是测定食品中无机砷含量的一种高效、低消耗的方法,在实际样品的无机砷检测中也表现出良好的效果,非常适合无机砷的检测。 展开更多

关键词 液相-原子荧光光谱法 无机砷 砷形态快速分析柱 在线氢化物反应系统

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基于输入平衡实现的一类高效IIR数字滤波器结构

15

作者 黄朝耿 陈琰宏 +2 位作者 徐红 何熊熊 周志光 《中国科学：信息科学》 CSCD 北大核心 2015年第11期1432-1448,共17页

基于一种输入平衡实现,本文导出了一种简洁有效的IIR数字滤波器结构,并导出了传函灵敏度函数和舍入噪声增益的数学表达式.对于一个N阶的数字滤波器,该结构只需5N-1个乘法器,比归一化格型结构少了两个乘法器.对于全通系统,新结构的乘法... 基于一种输入平衡实现,本文导出了一种简洁有效的IIR数字滤波器结构,并导出了传函灵敏度函数和舍入噪声增益的数学表达式.对于一个N阶的数字滤波器,该结构只需5N-1个乘法器,比归一化格型结构少了两个乘法器.对于全通系统,新结构的乘法器个数和舍入噪声增益都为4N,极大地降低了最佳状态空间实现具有的(N+1)2.通过仿真实例验证了所提结构对有限字长效益的高鲁棒性和实现的简洁性. 展开更多

关键词 状态空间实现 数字滤波器结构 有限字长 输入平衡实现 全通滤波器

原文传递

超声辅助酸提取-ICP-MS快速测定水产品中多种重金属 被引量：8

16

作者 周雷 罗勇 +1 位作者 黄朝耿 李家宏 《食品科技》 CAS 北大核心 2020年第8期292-297,共6页

应用超声辅助酸提取-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,建立了快速测定水产品中多种金属(铅、汞、锰、镉、铜、锌、硒)的分析方法。实验中优化了酸浓度、超声温度、超声时间对各种金属提取的影响,结果表明,在20%硝酸浓度、超声水浴温度... 应用超声辅助酸提取-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术,建立了快速测定水产品中多种金属(铅、汞、锰、镉、铜、锌、硒)的分析方法。实验中优化了酸浓度、超声温度、超声时间对各种金属提取的影响,结果表明,在20%硝酸浓度、超声水浴温度55 ℃、超声时间20 min的条件下,均能较好地提取水产品大虾和扇贝中多种金属。在最佳实验条件下,实际海产品虾和贝中7种金属加标回收率在85.1%~107.8%,相对标准偏差RSD为1.9%~9.8%,与国标法测试结果相对偏差均在10%以下。超声辅助酸提取-ICP-MS能够快速、准确地检测水产品中上述7种金属含量,可将样品前处理时间缩短至30 min左右。 展开更多

关键词 超声提取 电感耦合等离子体质谱法 水产品 多元素

原文传递

Princen色谱柱在液相色谱-原子荧光测定大米和海鱼无机砷中的应用 被引量：2

17

作者 罗勇 周雷 +1 位作者 李家宏 黄朝耿 《食品科技》 CAS 北大核心 2020年第11期295-300,共6页

应用液相色谱-原子荧光光谱(LC-AFS)技术,采用在线氢化物反应系统和Princen色谱柱,建立了无机砷形态快速分析方法。实现了As(III)和As(V)5 min内分离检测,在1.00~10.0μg/L浓度内各形态无机砷线性良好,相关系数均可达到0.999以上,As(III... 应用液相色谱-原子荧光光谱(LC-AFS)技术,采用在线氢化物反应系统和Princen色谱柱,建立了无机砷形态快速分析方法。实现了As(III)和As(V)5 min内分离检测,在1.00~10.0μg/L浓度内各形态无机砷线性良好,相关系数均可达到0.999以上,As(III)和As(V)检出限分别为0.113、0.220μg/L。在此检测条件下,探讨不同提取方法对海鱼和大米2种不同基质食品中不同形态砷提取的影响。结果表明,以50%甲醇-水溶液为提取剂,浸提过夜后常温超声1 h,对不同基质食品中各形态砷均有较高的提取率,并能保持无机砷原有形态之间不发生转化。此外,通过测定大米标准物质无机砷含量和液相色谱-电感耦合等离子质谱法(LC-ICP-MS)仪器比对等方式对该方法的准确性进行了考察。结果表明,该方法操作简单、灵敏性高、重现性好,完全可以满足海鱼和大米样品中不同形态无机砷的测定要求。 展开更多

关键词 液相色谱-原子荧光光谱法 无机砷形态 大米 海鱼

原文传递