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2017电赛-自适应滤波器(E题)分析与讨论

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ID:226339 发表于 2017-8-10 01:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
2017年全国大学生电子设计竞赛试题
自适应滤波器(E 题)
【本科组】

一、任务
设计并制作一个自适应滤波器,用来滤除特定的干扰信号。自适应滤 波器工作频率为 10kHz~100kHz。其电路应用如图 1 所示。
0.png

图 1 自适应滤波器电路应用示意图
图 1 中,有用信号源和干扰信号源为两个独立信号源,输出信号分 别为信号 A 和信号 B,且频率不相等。自适应滤波器根据干扰信号 B 的 特征,采用干扰抵消等方法,滤除混合信号 D 中的干扰信号 B,以恢复有 用信号 A 的波形,其输出为信号 E。
二、要求

1.基本要求

(1)设计一个加法器实现 C=A+B,其中有用信号 A 和干扰信号 B 峰 峰值均为 1~2V,频率范围为 10kHz~100kHz。预留便于测量的输 入输出端口。
(2)设计一个移相器,在频率范围为 10kHz~100kHz 的各点频上,实

现点频 0°~180°手动连续可变相移。移相器幅度放大倍数控制在
1±0.1,移相器的相频特性不做要求。预留便于测量的输入输出 端口。
(3)单独设计制作自适应滤波器,有两个输入端口,用于输入信号 B 和 D。有一个输出端口,用于输出信号 E。当信号 A、B 为正弦 信号,且频率差≥100Hz 时,输出信号 E 能够恢复信号 A 的波形, 信号 E 与 A 的频率和幅度误差均小于 10%。滤波器对信号 B 的幅 度衰减小于 1%。预留便于测量的输入输出端口。

2.发挥部分

(1)当信号 A、B 为正弦信号,且频率差≥10Hz 时,自适应滤波器的 输出信号 E 能恢复信号 A 的波形,信号 E 与 A 的频率和幅度误 差均小于 10%。滤波器对信号 B 的幅度衰减小于 1%。
(2)当 B 信号分别为三角波和方波信号,且与 A 信号的频率差大于等 于 10Hz 时,自适应滤波器的输出信号 E 能恢复信号 A 的波形, 信号 E 与 A 的频率和幅度误差均小于 10%。滤波器对信号 B 的幅 度衰减小于 1%。
(3)尽量减小自适应滤波器电路的响应时间,提高滤除干扰信号的速 度,响应时间不大于 1 秒。
(4)其他。
三、说明

1.自适应滤波器电路应相对独立,除规定的 3 个端口外,不得与移相 器等存在其他通信方式。
2.测试时,移相器信号相移角度可以在 0°~180°手动调节。
3.信号 E 中信号 B 的残余电压测试方法为:信号 A、B 按要求输入, 滤波器正常工作后,关闭有用信号源使 UA=0,此时测得的输出为残 余电压 UE。滤波器对信号 B 的幅度衰减为 UE/UB。若滤波器不能恢 复信号 A 的波形,该指标不测量。
4.滤波器电路的响应时间测试方法为:在滤波器能够正常滤除信号 B 的情况下,关闭两个信号源。重新加入信号 B,用示波器观测 E 信 号的电压,同时降低示波器水平扫描速度,使示波器能够观测 1~2 秒 E 信号包络幅度的变化。测量其从加入信号 B 开始,至幅度衰减
1%的时间即为响应时间。若滤波器不能恢复信号 A 的波形,该指标 不测量。

四、评分标准
  
  
  
设计报告
  
项  目  要内容满分
系统方案
自适应滤波器总体方案设计
4
理论分析与计算
滤波器理论分析与计算
6
电路与程序设计
总体电路图 程序设计
4
测试方案与测试结
测试数据完整性
测试结果分析
4
设计报告结构及规 范性
摘要
设计报告正文的结构 图表的规范性
2
  合计
20
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2017年全国大学生电子设计竞赛所有题目详见:



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ID:388197 发表于 2019-7-20 23:18 | 显示全部楼层
看这个题目的要求,貌似就是要求用模拟电路去实现.
这个给你推荐一本书<有源滤波器快速实用设计>,我去年用这本书为参考,帮一玩音响的朋友搞了套有源4分频经过电位器调衰减,再经过全通滤波器矫正相位后合并的板子,效果很好.这本书本论坛就有得下载,你百度搜下就行.
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ID:226983 发表于 2017-8-11 15:39 | 显示全部楼层
挺有用!采用LM3532级放大加差分电路
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ID:227030 发表于 2017-8-11 17:42 | 显示全部楼层
自适应滤波器怎么做
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ID:304225 发表于 2018-4-9 10:07 | 显示全部楼层
想来跟您交流一下移相器部分
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ID:558259 发表于 2019-6-9 16:11 | 显示全部楼层
感觉挺好的,想了解完整的
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ID:537451 发表于 2019-7-20 14:58 | 显示全部楼层
大佬们,滤波部分怎么实现啊
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ID:557466 发表于 2019-7-23 09:14 | 显示全部楼层
要怎么做呀
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ID:444703 发表于 2019-8-2 11:36 | 显示全部楼层
ABCDEFG_ 发表于 2018-4-9 10:07
想来跟您交流一下移相器部分

加法器部分实现出来了吗兄弟
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ID:744548 发表于 2020-5-10 16:30 | 显示全部楼层
余文乐 发表于 2019-8-2 11:36
加法器部分实现出来了吗兄弟

兄弟你做的咋样了?
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