第五章 总结与展望 1.总结: 本文对自适应滤波器的 FPGA 实现研究,主要涉及两方面的内容,一方面结合 FPGA 设计数字信号系统具有可并行调用运算的特点,设计实现了可以独立调用功能模块的自 适应横向滤波器的结构,并利用该结构的设计方法,设计了 16 阶的自适应横向滤波器, 这种设计方法具有灵活,可以根据实际情况选择资源以及处理速度的特点。另一方面针 对传统自适应陷波器仅能对已知频率的单频噪声进行滤除,采用将采集到的噪声信号进 行 FFT 变换并提取几个特征频率值并将频率值作为自适应陷波器的期望信号频率,周 期性地提取并改变噪声特征频率值,并通过自适应算法,将变动的主要噪声频率值滤除, 最终提出该滤波器的 FPGA 结构设计。本文完成了以下设计内容。 (1)充分了解本文设计自适应滤波器所需的知识的基础上,采用 Matlab 的仿真功 能,对自适应横向滤波器以及符号算法的自适应陷波滤波器进行功能仿真,了解自适应 滤波器的滤波特点以及运算参数,以及滤波器阶数对滤波器收敛性能做了一定的研究, 为之后的滤波器设计奠定了理论基础。 (2)结合自适应横向滤波器可以独立的分为滤波部分,权值更新部分以及误差求 取部分,提出一种将各部分模块化设计,最后再调用组合的自适应横向滤波器设计方法, 最终利用该方法设计出了 16 阶的自适应横向滤波器,并对全串行,并行设计方法进行 了比较研究。 (3)对如何进行噪声特征频率提取的问题,提出了一种首先进行 FFT 变换之后对 变换值进行最大值提取求取对应频率值的方法,介绍了该方法的原理,并编写了 verilog HDL 程序,采用 Modelsim 进行了行为仿真。仿真结果说明能正确的提取出对应频率值。 (4)结合提取出来的噪声特征频率,设计陷波频率可变的自适应陷波滤波器,给出 了部分设计的 verilog HDL 设计程序,并进行了行为仿真测试。仿真结果说明,功能设 计是正确的。 2.展望 针对 FPGA 的自适应陷波滤波器设计,本文进行了 Matlab 仿真以及 verilog HDL 程 序编写并使用 Modelsim 仿真功能证明设计的正确性,但是由于个人理论知识以及研究 时间有限,在以下几个方面有待改进。 万方数据
2025-04-24 11:32:00 4.04MB fpga 自适应滤波器
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1.3 课题的主要研究内容 1.3.1 课题的主要工作 (1)本文先采用模块化方式设计自适应横向(FIR)滤波器,对 FPGA 设计自适应算法 的基本滤波器的方法进行探究,并对后文设计自适应陷波器提供设计思路,具有一定的 普遍意义。 (2)本文所要研究的自适应陷波器,需要对噪声信号以及有用信号进行分别采集, 所以对噪声采集分析模块要进行一定的研究工作,利用振动传感器采集对应的噪声信号 作为参考噪声信号进行分析,利用 FPGA 设计 FFT 噪声信号幅频转换模块。所以对采集 后进行 AD 转换以及,FFT 变换后的噪声分析进行控制程序编写以及研究。 (3)针对自适应陷波器结构特点,设计一种新型自适应陷波器,可以将 FFT 变换 后的噪声分析出的三个噪声特征频率输出到自适应陷波器模块中,并实时调整滤除噪声 频率,以得到更好的滤波效果。 万方数据
2025-04-14 20:38:30 4.04MB fpga 自适应滤波器
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PPP-BOTDA分布式光纤传感技术在水工结构物健康监测中的可行性探讨,杨孟,苏怀智,基于脉冲预泵浦(pulse-prepump, PPP)布里渊光时域分析的PPP-BOTDA分布式光纤传感技术,作为新近发展起来的一种监测手段,在空间分辨率和
2024-02-26 18:31:34 454KB 首发论文
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为了满足煤矿瓦斯监测的需要,研制了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术的瓦斯监测系统。详细讨论了系统的软、硬件设计,系统具有完成数据的采集、传输、记录、数据显示及超限报警等功能,具有性能稳定、灵敏度较高、测量范围宽、重复性好等特点,适用于煤矿井下瓦斯监测。
2024-02-26 16:47:19 152KB 行业研究
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物理学基本知识,可以作为传感器基本知识使用。   与真正的百科(例如维基百科)不同的是,《小时物理百科》系列更偏向于教材而不仅仅是一本供专业人士查阅的工具书.本书的主要面向的人群是: 1. 具有一定的高中数学物理基础,但没有上过任何大学数理课程,想自学大学物理的读者.2. 正在上相关大学物理课程的读者(作为参考书或预习使用).3. 本科已经毕业,想重温或巩固本科内容的读者.4. 已学过本书内容,但需要经常查阅相关公式定理的读者.   本书作为《小时物理百科》系列的第一本(力学分册),涵盖了物理专业本科生所学的力学课程(通常是第一门专业物理课程)及少许理论力学课程(以下统称为经典力学)的内容,以及书中所需的所有超出高考大纲的数学内容(高等数学,线性代数等).   本书可以帮助读者迅速了解力学的理论框架,配有若干例题,但暂不设习题,不设物理学史等拓展内容,因此不能代替相关课程的教材.   全书分为两个部分,数学部分介绍了力学部分涉及的任何超出高中数学的内容,包括数学拾遗,一元微积分,线性代数,多元微积分与计算物理六章.与标准的本科高等数学教材(如同济大学的《高等数学》和《线性代数》)相比,数学部分忽略了许多细节,也忽略了一些物理部分不需要使用的内容.这样,读者可以尽早开始学习物理而无需花费太多时间在数学上.力学部分主要讲解了牛顿的经典力学,包括质点,质点系与刚体,振动与波动,天体运动与中心力场,理论力学五章.   结构和特点 与其他教材不同,本书更接近于百科的形式,由许多词条构成.一个词条从半页到几页不等,可能包括“预备知识”,“结论”,“推导”,“例”,“应用实例”,“拓展阅读”等不同的组成部分.理论上来说,读者可以直接跳到最感兴的词条,如果“预备知识”里面列出的词条都已经掌握,就可以开始学习该词条,否则就先掌握“预备知识”里面的词条,以此类推.这种学习方法的好处在于无需按照课程的顺序学习,因此本书在结构上具有很大的优势.读者甚至可以根据自己的目标词条,画出一个知识结构图,这样就可以对知识结构做到一览无余,用最高的效率攀登目标词条.
2024-02-06 16:51:21 6.64MB 传感技术
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设计火箭炮车体调平装置的目的是使火箭炮在停车工作时其载车能够迅速架设,实现武器系统平台倾斜度的快速测量、计算和无线数传,使其快速精确地达到水平,即在保证火箭炮工作性能的条件下最大程度的提高系统的机动性。
2024-02-03 16:52:31 199KB 传感技术
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■晶圆检测  目的:检测晶圆盒中的晶圆  应用:激光发射器发出细小光束,带0.02水平矩形光缝的接收器能保证光束完全被晶圆挡住。晶圆盒被安装在一个垂直运动的升降器上,当升降器上下运动时检测。  传感器:M12E2LD & Q23SN6R w/AR19-00,加装一个0.5mm(0.020)矩形光缝       ■300mm晶圆检测  目的:检测300mm FOUP中晶圆的有无  应用:两个PicoDot传感器用来同时检测同一晶圆的边沿。如果只有一个传感器检测到了边沿,则认为晶圆错位,此方位也可用于检测双槽晶圆。对于短距离的应用,可选用PD45VN6C50.  传感器:PD45VN6C200
2023-12-16 17:59:48 296KB 传感技术
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气体流量计是较为常用的仪表设备。钟罩式气体流量标准装置是以空气作为介质,对气体流量计进行检定、校准和检测的计量标准装置。主要适用于速度式、容积式和差压式等气体流量计的检定、校准和型式评价工作,也可用于气体流量测量的研究工作。本文基于C8051F350单片机,改造现有的钟罩装置,设计一种气体流量计检测仪。
2023-04-08 16:48:40 239KB 传感技术
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从1793年最早发现超声波的意大利科学家斯帕拉捷从蝙蝠的身上发现了超声波的存在开始,人们对于超声波的认识和研究越来越深入,因为超声波具有的独特的特性,使得超声波传感器越来越在生产生活中体现了其重要性。在科技飞速进步的今天,更是在生活和生产的许多领域都得到了大量的应用,发挥了重要的作用。通过本文介绍,读者不仅可以了解到超声波与可听声波的区别,了解超声波传感器工作的原理,也会对于超声波传感器(比如外夹式超声波流量计)在管道流量测量,医疗,工业生产,液位测量,测距系统等多个领域得到的广泛的应用有更为深入的认识。     一、超声波传感器概述     学过物理的朋友都知道,声波是物体机械振动状态的
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CCD(Charge Coupled Device)图像传感器(以下简称CCD)和CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor以下简称CIS)的主要区别是由感光单元及读出电路结构不同而导致制造工艺的不同。CCD感光单元实现光电转换后,以电荷的方式存贮并以电荷转移的方式顺序输出,需要专用的工艺制程实现;CIS图像感光单元为光电二极管,可在通用CMOS集成电路工艺制程中实现,除此之外还可将图像处理电路集成,实现更高的集成度和更低的功耗。   目前CCD几乎被日系厂商垄断,只有少数几个厂商例如索尼、夏普、松下、富士、东芝等掌握这种技术。CIS是90年代兴起的新技术,掌握该技术的公司较多,
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