宽带模拟自适应滤波器的研究

信号的自适应检测具有广阔的应用领域。本项目在充分研究目前各种类型自适应滤波的基础上，针对目前模拟自适应滤波器信号处理速度不高，频率跟踪范围较低等缺点，研究设计一种通频带可随输入信号频率范围动态可调，适用于信号频率范围宽、速度高以及智能信号处理场合的自适应滤波器。.重点研究解决的科学问题是：研究基于电流模技术的各种高性能滤波器设计理论，充分利用电流模电路频带范围宽、信号处理速度高等优点；研究频率的宽范围自动跟踪和抗干扰方法，最大限度地降低干扰和噪声，提取和再现有用信号；将乘法器用于各种滤波电路的设计，降低程控滤波电路的复杂度。.本项目的研究成果可用于频率特性分析、谐波分析、频率测量、雷达信号检测等领域，具有重要的理论意义和应用前景。

本项目针对模拟自适应滤波器信号处理速度不高，频率跟踪范围较窄、工作频率较低等缺点，研究设计一种通频带可随输入信号频率范围动态连续可调，适用于信号频率范围宽、速度高以及智能信号处理场合的自适应滤波器。项目按研究计划执行：.1、采用AD9854数字合成器，实现了基于DDS的信号源产生电路，并设计了增益控制电路、幅度和相位检测电路等，为自动测试打下了基础。.2、设计实现了较宽频带范围的信号调理电路，可实现频率小于50MHz信号的放大、限幅、整形以及分频等功能，并使信号降频到电压频率转换器的工作频段内。.3、设计实现了大范围信号频率电压转换电路，可实现频率小于50MHz信号的频率电压转换。.4、电压控制自适应滤波器的研究，设计了基于乘法器和电流反馈放大器的多种有源压控滤波器，与频率电压转换相结合，实现了自适应滤波器。通过仿真和实验证明了自适应滤波器的可行性和有效性。.5、电流控制自适应滤波器的研究，用三极管实现CCCII，通过把输入频率信号转换为电流信号，控制滤波器的截止或中心频率，对电路进行了仿真和实验，可实现自跟踪低通、高通、带通滤波器。.6、对数域自适应滤波器的研究，对数域滤波器有良好的高频性能。将其与F/V，F/I电路结合，设计了自适应滤波器的又一种实现方案。仿真实验验证了该方法的有效性。.7、基于变容二极管的高频带通滤波器研究。采用变容二极管代替普通可调电容器，设计的基于变容二极管的高频带通滤波器可实现滤波器中心频率连续可调。通过调节控制电压即可控制滤波器中心频率。.上述几种自适应滤波器的工作频率覆盖了低频到30MHz频率范围。.8、基于全数字锁相环的自适应低通滤波器研究，将FPGA与开关电容滤波器结合，能够实现1kHz 至50kHz 信号的自跟踪倍频和滤波。.9、滤波器应用研究：将所设计的滤波器应用于阻抗测量、相位差测量、谐波测量、心电测量、脉搏测量等领域，取得了良好的效果。.项目执行的结果主要反映在发表的76篇研究论文及专利中，其中SCI检索论文2篇，EI检索论文4篇，ISTP检索2篇，国际刊物15篇，核心期刊论文9篇，硕士论文31篇。授权发明专利1项，实用新型专利15项，计算机软件著作权登记5项。本项目共培养研究生33名，项目组成员参加国际交流学术会议4人次。