一种基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法技术

本发明专利技术公开了一种基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法，包括如下步骤：(1)利用开关电容电路对模拟输入信号采样，获得模拟输入信号的数字化采样信号；(2)使用单周期延迟电路对采样的数字信号进行延迟，获得中间数字化信号的延迟信号；(3)根据IIR滤波器的直接型结构，利用忆阻器的交叉矩阵结构和加法器建立两部分电路，分别作为反馈电路和加权求和输出；(4)选择并设置忆阻器的阻值，完成滤波器参数的设置；输入待滤波的模拟信号，在运算放大器的输出端获得滤波器信号。本发明专利技术电路可编程，能够减小舍入误差，滤波的速度也不受模数转换器的限制，避免了复杂的乘法计算，且所有的计算都是平行的，可以用来实现高阶的IIR滤波器。

A programmable hardware implementation method of programmable IIR filter based on memristor

The invention discloses a programmable filter based on IIR simulation and hardware realization method of memristor, which comprises the following steps: (1) using switched capacitor circuits to sample the analog input signal, digital signal sampling for analog input signal; (2) use the acquisition of digital signal delay circuit for single cycle intermediate delay signal digital signal; (3) according to the direct type IIR filter structure, the establishment of the two parts of the circuit using matrix structure and the adder, respectively as a feedback circuit and a weighted sum of output; (4) choose and set the memristor resistance, complete filter parameters; analog signal input to filter, filter gain signal at the output terminal of the operational amplifier. The present invention relates to a circuit programmable, can reduce the rounding error, filtering speed is not affected by the ADC limit, avoiding the complicated calculation of multiplication, and all the calculations are parallel, can be used to achieve high order IIR filter.

【技术实现步骤摘要】
一种基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法
本专利技术涉及忆阻器
，尤其是一种基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法。
技术介绍
忆阻器是近几年被发现的第四种基本无源电路元器件。虽然LeonChua早在1971年就已经在理论上预测提出它的存在性，但是直到2008年惠普实验室第一个物理模型的发现，忆阻器才受到各个领域的研究者的普遍关注。在第一个物理实物模型实现之后，很多领域的众多研究者利用这个器件在各自的领域实现了其应用，主要包括计算机科学、神经系统科学、神经网络、人工智能、电子科学等领域。忆阻器的新特性为这些领域的发展提供了新的思路。在信号处理领域，数字滤波器往往是首选的模拟滤波器。它只需要编辑软件就可以修改数字滤波器的特性，而不需要任何硬件或系统的体系结构的变化。然而，经典的数字信号处理系统有两个主要限制。首先，模拟的输入信号需要首先使用模数转换器进行离散化。显然，这个强制性的模数转换器限制了信号处理系统的处理速度。第二，任何模数转换器必然伴随着量化误差，这会明显地影响结果的准确性。除了上面提到的缺点，在大多数实际的数字信号处理系统中，调整滤波器参数的方法是将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用开关电容电路对模拟输入信号采样，获得模拟输入信号的数字化采样信号；(2)使用单周期延迟电路对采样的数字信号进行延迟，获得中间数字化信号的延迟信号；(3)根据IIR滤波器的直接型结构，利用忆阻器的交叉矩阵结构和加法器建立两部分电路，分别作为反馈电路和加权求和输出；(4)选择并设置忆阻器的阻值，完成滤波器参数的设置；输入待滤波的模拟信号，在运算放大器的输出端获得滤波器信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)利用开关电容电路对模拟输入信号采样，获得模拟输入信号的数字化采样信号；(2)使用单周期延迟电路对采样的数字信号进行延迟，获得中间数字化信号的延迟信号；(3)根据IIR滤波器的直接型结构，利用忆阻器的交叉矩阵结构和加法器建立两部分电路，分别作为反馈电路和加权求和输出；(4)选择并设置忆阻器的阻值，完成滤波器参数的设置；输入待滤波的模拟信号，在运算放大器的输出端获得滤波器信号。2.如权利要求1所述的基于忆阻器的可编程IIR滤波器模拟硬件实现方法，其特征在于，步骤(1)中，开关电容电路的MOS管的栅极电压在高电平时至少需大于模拟输入信号的最大幅值和MOS管的导通阈值电压之和；采用大宽长比的MOS器件以及小的采样电容值，MOS管和电...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴文江，耿浩，夏亦犁，王开，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32