基于最小二乘法的ⅡR数字滤波器设计研究
发布时间：2021-02-07 05:53
我们的生活早已迈入了数字化时代,数字滤波技术也随之成为一门必不可少的学科,也成为一项不可替代的技术,已被应用到很多领域当中,例如在语音和图像处理、通信等领域。对比连续时间系统,离散时间系统有很多优点,例如敏感度低、精度高以及可以实现大规模集成等。正是因为这些优点,所以离散时间系统在体积和重量方面都很有优势,随着时间的推移,人们对数字滤波器的研究愈加浓厚,传统的模拟滤波器在实际应用中逐渐被淡化。因此,如何设计出高性能的数字滤波器成为数字化时代的一个研究热点和重点。在灰度连续变化的图像中,如果有个点和周围相邻像素的灰度值相差很大,人眼就很容易感知到这个点的存在,这种情况就认为这个点是一种噪声。灰度突变在频域中表示的是高频分量,而低通滤波器就是滤除高频分量,减少图像噪声。同样,高通滤波器就是减少平滑区域中的灰度级变化,突出边缘灰度级的细节。在图像预处理中,图像滤波是必不可少的处理技术,图像对滤波器的线性相位要求很严格,数字滤波器的性能好坏直接决定了后续图像处理及分析的有效性和可靠性。FIR和ⅡR数字滤波器在信号处理领域中都占有重要的地位。FIR数字滤波器没有闭合形式设计公式,故难以精确控制通...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 数字滤波器的应用现状与发展趋势
1.3 数字滤波器的国内外研究现状
1.3.1 FIR数字滤波器的国内外研究现状
1.3.2 ⅡR数字滤波器的国内外研究现状
1.4 论文主要工作与结构安排
1.4.1 本文的主要工作
1.4.2 本文的结构安排
第二章 数字滤波器典型设计方法
2.1 数字滤波器概述
2.1.1 数字滤波器分类
2.1.2 数字滤波器性能指标
2.2 约束最小二乘设计FIR数字滤波器
2.3 ⅡR数字滤波器典型设计方法
2.3.1 用模拟滤波器设计ⅡR数字滤波器
2.3.2 IRMMPE算法设计ⅡR数字滤波器
2.3.3 SMSOF算法用于ⅡR数字滤波器的最小二乘设计
2.4 本章小结
第三章 基于最小二乘法设计ⅡR数字滤波器
3.1 最小二乘法概述
3.2 基于最小二乘法的ⅡR数字滤波器设计
3.2.1 非线性优化问题带来的困难以及解决思路
3.2.2 将传统非线性优化问题近似为线性优化问题的推导
3.2.3 ICLS算法设计
3.2.4 ICLS算法与SMSOF算法用于最小二乘对比
3.3 本章小结
第四章 实验结果与分析
4.1 客观评价指标
4.1.1 滤波器客观评价指标
4.1.2 图像相似度评价指标
4.2 ⅡR数字滤波器设计仿真结果与分析
4.2.1 ICLS算法设计ⅡR数字滤波器结果与分析
4.2.2 ICLS算法与用模拟滤波器设计ⅡR数字滤波器结果对比与分析
4.2.3 ICLS算法与IRMMPE算法设计ⅡR数字滤波器结果对比与分析
4.3 图像滤波结果对比与分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
附录A
附录B
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]通信系统四频带滤波器的计算机仿真研究[J]. 王宇彤. 电子器件. 2018(06)
[2]数字信号处理中的对称性问题[J]. 虞粉英,陆锦辉. 南京理工大学学报. 2018(05)
[3]浅析最小二乘法及其在数学建模中的应用[J]. 梁博尧. 中国新通信. 2018(03)
[4]数字滤波器性能指标优化中IIR的设计与仿真[J]. 顾绮芳,马列坚. 江苏科技信息. 2017(29)
[5]数字滤波器性能指标优化中FIR的设计与仿真研究[J]. 顾绮芳. 无线互联科技. 2016(15)
[6]数字合成莫尔条纹的频谱分析与滤波处理[J]. 朱丽君,王玉荣,孟祥锋,杨修伦,江山. 中国激光. 2015(12)
[7]设计稳定约束最小二乘无限冲击响应滤波器的序列最小化方法[J]. 孟海龙,赖晓平. 控制理论与应用. 2013(10)
[8]数字滤波幅度测量性能与采样频率的关系研究[J]. 邓晓,邓智,刘以农. 核电子学与探测技术. 2012(09)
[9]无限冲击响应滤波器的设计及比较[J]. 曹晓宇. 硅谷. 2012(14)
[10]基于双线性变换法的IIR数字滤波器设计与matlab仿真[J]. 刘凤举,吴简彤,刘力. 自动化技术与应用. 2008(09)
硕士论文
[1]图像除噪进化滤波器的设计[D]. 李秀玲.中国科学技术大学 2009
本文编号：3021768
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景及意义
1.2 数字滤波器的应用现状与发展趋势
1.3 数字滤波器的国内外研究现状
1.3.1 FIR数字滤波器的国内外研究现状
1.3.2 ⅡR数字滤波器的国内外研究现状
1.4 论文主要工作与结构安排
1.4.1 本文的主要工作
1.4.2 本文的结构安排
第二章 数字滤波器典型设计方法
2.1 数字滤波器概述
2.1.1 数字滤波器分类
2.1.2 数字滤波器性能指标
2.2 约束最小二乘设计FIR数字滤波器
2.3 ⅡR数字滤波器典型设计方法
2.3.1 用模拟滤波器设计ⅡR数字滤波器
2.3.2 IRMMPE算法设计ⅡR数字滤波器
2.3.3 SMSOF算法用于ⅡR数字滤波器的最小二乘设计
2.4 本章小结
第三章 基于最小二乘法设计ⅡR数字滤波器
3.1 最小二乘法概述
3.2 基于最小二乘法的ⅡR数字滤波器设计
3.2.1 非线性优化问题带来的困难以及解决思路
3.2.2 将传统非线性优化问题近似为线性优化问题的推导
3.2.3 ICLS算法设计
3.2.4 ICLS算法与SMSOF算法用于最小二乘对比
3.3 本章小结
第四章 实验结果与分析
4.1 客观评价指标
4.1.1 滤波器客观评价指标
4.1.2 图像相似度评价指标
4.2 ⅡR数字滤波器设计仿真结果与分析
4.2.1 ICLS算法设计ⅡR数字滤波器结果与分析
4.2.2 ICLS算法与用模拟滤波器设计ⅡR数字滤波器结果对比与分析
4.2.3 ICLS算法与IRMMPE算法设计ⅡR数字滤波器结果对比与分析
4.3 图像滤波结果对比与分析
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
附录A
附录B
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]通信系统四频带滤波器的计算机仿真研究[J]. 王宇彤. 电子器件. 2018(06)
[2]数字信号处理中的对称性问题[J]. 虞粉英,陆锦辉. 南京理工大学学报. 2018(05)
[3]浅析最小二乘法及其在数学建模中的应用[J]. 梁博尧. 中国新通信. 2018(03)
[4]数字滤波器性能指标优化中IIR的设计与仿真[J]. 顾绮芳,马列坚. 江苏科技信息. 2017(29)
[5]数字滤波器性能指标优化中FIR的设计与仿真研究[J]. 顾绮芳. 无线互联科技. 2016(15)
[6]数字合成莫尔条纹的频谱分析与滤波处理[J]. 朱丽君,王玉荣,孟祥锋,杨修伦,江山. 中国激光. 2015(12)
[7]设计稳定约束最小二乘无限冲击响应滤波器的序列最小化方法[J]. 孟海龙,赖晓平. 控制理论与应用. 2013(10)
[8]数字滤波幅度测量性能与采样频率的关系研究[J]. 邓晓,邓智,刘以农. 核电子学与探测技术. 2012(09)
[9]无限冲击响应滤波器的设计及比较[J]. 曹晓宇. 硅谷. 2012(14)
[10]基于双线性变换法的IIR数字滤波器设计与matlab仿真[J]. 刘凤举,吴简彤,刘力. 自动化技术与应用. 2008(09)
硕士论文
[1]图像除噪进化滤波器的设计[D]. 李秀玲.中国科学技术大学 2009
本文编号：3021768
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