两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计

提出了两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计算法,理论证明了无窗和双窗情况下全相位滤波的3个重要性质.并针对不同的滤波器长度N和频率向量的设置(传统对称或偶对称),设计出了4种全相位半带滤波器.再对半带滤波器进行谱分解,构造出了各分析和综合滤波器.理论和仿真实验表明,全相位PR滤波器组具有较高的重构精度,滤波器长度N为8时的重构误差比CDF9/7双正交小波滤波器组低3个数量级.

低复杂度结构化完全重构的两通道滤波器组

在改进多项式分解基础之上提出了设计具有低复杂度结构化完全重构的滤波器组的一种新方法.它利用多项式分解结果的非惟一性,提出了多叉树型结构的启发式搜索方法,由此可以获得低动态范围系数的滤波器组,进而可以用于设计短比特位无乘法完全重构的滤波器组.这种方法可以用于线性相位或低时延滤波器组.实际设计表明该方法是可行且有效的.

基于DSP的多通道子带滤波器组设计

针对中波DX发射机模拟信号处理中频率响应偏高的补偿问题,本文设计了多通道滤波器组,利用该滤波器组特性,实现对信号的多频段分组。针对发射机不同频段的频率响应特性可实现频响补偿。在MATLAB软件平台进行仿真实现滤波器组的设计,基于DSP实现程序的硬件实现。通过实测表明,该多通道滤波器组可以有效实现对不同频段信号的近似重建,进而为系统频响补偿提供基础。

基于进化计算设计无乘法的完全重构两通道滤波器组

该文提出了一种设计无乘法完全重构的两通道滤波器组的方法。这种滤波器组在基于对提升模式结构改进的研究成果之上,提出了给定初始值的进化计算搜索设计方法。这种设计方法具有比用遗传算法快的特点。文中详细描述了此算法的过程,并给出了设计例子和结果。

基于遗传算法的两通道完全重构滤波器组的设计

介绍了两通道滤波器组的完全重构条件,利用Euclidean分解算法,将两通道滤波器组的设计问题简化为寻找给定特性的低通滤波器的最佳Euclidean互补滤波器的单变量非线性优化问题,并探讨了采用遗传算法设计此类高度非线性优化问题.最后通过设计例子说明将遗传算法应用到滤波器组的设计中是可行的.

分数阶傅里叶域两通道滤波器组

基于两通道滤波器组构建的子带信号处理方法已在图像、语音信号处理中得到广泛的应用.本文从分数阶傅里叶域多抽样率信号处理基本理论和分数阶卷积定理出发,推导了分数阶傅里叶域两通道滤波器组准确重建的基本条件,并基于传统傅里叶域有限长标准正交镜像滤波器组和共轭正交镜像滤波器组的原型滤波器设计了分数阶傅里叶域标准正交镜像滤波器组和共轭正交镜像滤波器组.本文所提出的结论为分数阶傅里叶域滤波器组理论的建立提供了基本依据,同时也为分数阶傅里叶变换在图像、语音信号处理等工程实践中的应用奠定了理论基础.最后,仿真实验验证了所提分数阶傅里叶域滤波器设计方法的有效性.

基于QPSO的两通道正交镜像滤波器组的优化设计

通过分析两通道正交镜像滤波器组的重构条件,提出了一种新的两通道正交镜像滤波器(QMF)组的设计方法,将完全重构的两通道QMF组的设计问题转换为由原型低通滤波器在通带、阻带和过渡带幅频响应的均方误差加权和组成的一种无约束的非线性优化问题,用量子粒子群优化算法(QPSO)来有效求解该类优化问题,获得该问题的全局最优解。最后由求得的最优解系数设计出两通道QMF组。通过仿真实验和比较得出,该算法在满足性能指标的情况下,比传统方法更简单、有效,设计的QMF组重构误差更少。

分数阶Fourier域M通道滤波器组

基于M通道滤波器组的信号分频带处理技术已在多载波通信技术、数字水印技术中得到广泛的应用.文中从分数阶Fourier域多抽样率信号处理基本理论和分数阶卷积定理出发,推导了分数阶Fourier域M通道滤波器组准确重建的基本条件,并基于传统Fourier域有限长M通道最大抽取滤波器组设计了分数阶Fourier域M通道最大抽取滤波器组.文中所提出的结论为分数阶Fourier域滤波器组理论的建立提供了基本依据,同时也为分数阶Fourier变换在图像、语音信号处理等工程实践中的应用奠定了理论基础.最后,仿真实验验证了所提分数阶Fourier域滤波器设计方法的有效性.

完全重构的非均匀滤波器组设计

讨论了完全重构的非均匀多通道滤波器组的设计方法,分析了多种条件下的设计问题,针对不同的条件,建立了相应的优化双目标函数,将进化策略和连续二次规划算法相结合,提出了一种混合优化设计方法,可解双目标函数问题,具有收敛性好,计算代价适中等特点.设计结果表明,用混合优化算法可以得到性能良好的非均匀滤波器组.

全相位2种半带滤波器及在滤波器组中的应用

提出了基于频率采样法的2种全相位数字滤波器实现结构及其设计方法,完善了全相位数字滤波器的理论,并证明这2种滤波器幅频响应在0～1之间,无负值,严格零相位.根据滤波器长度和滤波响应向量的不同,设计了2种无过渡点的全相位半带滤波器,谱分解时无需加抬高因子,精度高,可设计功率互补特性良好的二通道完全重构QMF组.实验证明,由此得到的二通道完全重建QMF组的功率互补对数幅频特性可达10^(-8)dB,而传统方法仅能达到10^(-3)dB,具有很高的重建精度.

一类冗余比为2的二维DFT调制滤波器组的设计

本文构建了一类冗余比为2的二维线性相位的双原型离散傅立叶变换(DFT)调制滤波器组。利用原型滤波器的多相位分解,推导出了该滤波器组的完全重构(PR)条件。基于该PR条件,我们将滤波器组的设计归结为一个关于原型滤波器的多相位分量的无约束优化问题。由于原型滤波器是线性相位的,多相位分量之间具有一定的关系,因此我们可以简化该优化问题。仿真结果验证了滤波器组PR条件的正确性。同时,仿真表明了优化算法的有效性,设计所得的滤波器组重构误差很小、频率特性较好,基本满足实际应用的需要。

分数阶傅里叶域滤波器组的一般化设计方法

分数阶傅里叶变换相对于传统的傅里叶变换具有灵活的时频分析特性,在最优分数阶傅里叶域进行滤波可以实现对某些非平稳信号的最优检测和参数估计以及对某些干扰和噪声的滤除.分数阶傅里叶域滤波器组理论的提出弥补了分数阶傅里叶域滤波不具备多尺度分析以及运算量过大的缺点,但现有的分数阶傅里叶域准确重建滤波器组设计方法不具备形式一般化的特点,很难满足很多实际工程的需要.本文从分数阶傅里叶域多抽样率信号处理基本理论和分数阶卷积定理出发,推导出了分数阶傅里叶域准确重建滤波器组的一般化设计方法,为分数阶傅里叶域滤波器组理论在实际工程中的推广应用奠定了理论基础.最后,仿真实验验证了本文所提分数阶傅里叶域滤波器组一般化设计方法的有效性.

用于ECG信号检测与重建的双正交样条小波滤波器

本文依据双通道滤波器组的理想重建方程 ,设计一组双正交样条小波滤波器 ,实现了 ECG信号的小波分解、完全重建和去噪重建 ,并把它应用于 ECG信号的 R波检测 ,得到了较好的结果。经 MIT/BIH标准心电数据库检测验证 ,R波正确检测率可达 99.6 2 %。

加窗全相位半带滤波器在PR QMF组中的应用

研究了一种可以完全重建输入信号的滤波器,称之为正交镜像滤波器(Quadrature Mirror Filter,QMF)。这种滤波器在重建信号方面非常有效。文中设计采用一种对加窗全相位半带滤波器直接进行谱因式分解的方法来完全重建(Perfect Reconstruction,以下简称PR)输入信号的二通带QMF组。通过Matlab实例仿真,得到通带波纹小、阻带衰减大的QMF组,滤波器性能得到明显改善。

基于时域改进离散傅里叶变换调制滤波器组的多载频调制系统设计

针对传统离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组设计时因原型滤波器时域反转条件带来的功率互补限制问题,从滤波器组时域完全重建条件角度提出一种时域改进方法设计DFT调制滤波器组,并将其应用于滤波器组多载频调制系统中。该时域改进设计方法放弃传统设计方法中原型滤波器的时域反转约束条件,即接收端滤波器组为发送端滤波器组的共轭转置形式,采用滤波器组时域完全重建条件矩阵方程设计接收端滤波器组,从而避免了对原型滤波器设计的功率互补条件限制,同时保证了滤波器组的完全重建特性。相比传统设计方法,该改进方法提高了滤波器组中原型滤波器的设计自由度,可以根据不同的应用场景选择适合的原型滤波器而无需考虑功率互补限制。基于该方法设计的多载频调制系统在正交相移键控(QPSK)调制、理想信道和3GPP TS 25.104人行多径信道以及单抽头频域均衡下有更好的误符号率(SER)性能。

基于余弦调制滤波器组的OFDM系统的设计与实现

采用余弦调制滤波器组代替传统的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统中的IFFT/FFT(Inverse Fast Fourier Transform/Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)模块,从而实现基于余弦调制滤波器组的OFDM系统.在滤波器组的设计过程中,根据原型滤波器设计的一般要求及实际通信系统中实现的快速算法考虑,采用半正弦窗作为原型滤波器.在理想信道下,信号能够完全重建.实现过程中,余弦调制滤波器组采用IV型离散余弦变换的快速算法来实现.基于matlab软件的仿真平台下,结果表明基于余弦调制滤波器组的OFDM系统与传统OFDM系统相比,误码性能与PAPR(Peak to Average Power Ratio,峰值平均功率比)性能都有了较为明显的改善.

全相位半带滤波器及其应用

提出一种具有频率采样特性的半带滤波器———全相位半带滤波器(APHF),这种半带滤波器,通带和阻带波纹小,过渡带陡峭,频率响应没有过冲,可以直接进行谱分解用于设计二通道完全重建正交镜像滤波器(QMF)组.针对这种半带滤波器提出了高精度谱分解方法.与传统半带滤波器谱分解设计二通道完全重建QMF组相比,QMF组的重建精度由10-3 dB提高到10-6 dB,是半带滤波器和准确重建二通道QMF组的一种设计方法.

方位多通道合成孔径雷达数据重建方法

多通道合成孔径雷达可以突破传统SAR不能同时实现高分辨宽测绘带的限制,是SAR发展的必然趋势,在成像处理时,它必须重建方位均匀采样数据。该文提出了一种基于降升调频斜率技术的处理方法,利用线性调频信号特性对方位非均匀数据进行解线性调频处理,然后采用升采样参考函数进行逆解线性调频处理,即完成方位数据的均匀重建。文中给出了信号处理流程,并与重建滤波器组法进行了比较。仿真结果证明了理论分析的正确性。

利用多抽样率滤波实现DHT的实值离散Gabor变换

基于多抽样率滤波原理,设计了分析和综合滤波器组,分别用于实现(基于DHT核函数的)离散Gabor展开与变换,提出了新的实值离散Gabor展开与变换快速并行算法。在并行算法中,由于总计算复杂性分摊于多个结构一致并能够利用快速一维离散快速Hartley变换(N点1-DDHT)的并行通道,因此并行算法的计算时间取决于单个并行通道的计算复杂性。而每一并行通道的计算复杂性非常小,所以分析和综合滤波器组的处理速度是相当快的。将所提出的算法与当前最快的并行算法进行了比较,结果表明基于多抽样率滤波实现的实值离散Gabor展开与变换快速并行算法对实时信号处理十分有利。

精确重建滤波器组的快速设计方法

介绍了一种线性相位精确重建余弦调制滤波器组的设计方法,并总结了实验结果,提出了一种设计高通道数滤波器组的快速算法。