线性迭代算法设计双正交余弦调制滤波器组

介绍了一种用于设计双正交余弦调制滤波器组的线性化方法。该方法中,目标函数和完全重构条件均被表示成为原型滤波器系数矢量的二次函数形式。使用拉格朗日乘数方法,算法通过迭代求解线性方程来获得期望的原型滤波器系数矢量。该方法最大优点在于设计过程简单易行并且计算效率非常高。设计实例表明,该算法对于双正交余弦调制滤波器组的设计是非常有效的。

一种新的窗函数法设计余弦调制滤波器组系统

针对用传统的窗函数法,设计滤波器组存在设计复杂、性能不理想等缺点,提出了一种新的余弦调制滤波器组设计方法。该方法采用了一种在理想滤波器的过渡带内插样条函数的窗函数法设计原型滤波器,放松精确重构的限制条件,将余弦调制滤波器组的设计问题转化为无约束的目标函数的优化问题;再用量子粒子群优化算法优化目标函数,求得最优参数通带截止频率,设计出有限冲激响应(finite impulse response,FIR)原型滤波器。仿真实验表明,用本文算法设计的余弦调制滤波器组在幅度失真、混叠失真、信噪比、重构误差等方面都明显优于用传统的'砖墙式'理想滤波器设计的余弦调制滤波器组,用本方法设计的余弦调制传输复用器在通信系统中的应用也有很好的性能。

一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法

该文提出了一种设计近似完全重构非均匀余弦调制滤波器组的新算法。针对现有合并算法中非均匀滤波器组性能无法直接控制优化的缺点,新算法把非均匀滤波器组的设计问题归纳为一个关于原型滤波器的无约束优化问题,其中目标函数是非均匀滤波器组传递失真与原型滤波器阻带能量的加权和,最后利用线性迭代算法求解该优化问题。理论分析和数值实验表明,新算法获得的非均匀余弦调制滤波器组比现有算法设计的滤波器组整体性能更佳。

采用余弦调制滤波器组的多径衰落信号子带合成

本文关注的是多路多径衰落信号的最佳合成问题。分集技术是对抗多径衰落的有效方法,其中采用最大比合并的方式是最佳的分集合成方案。但是传统分集技术中多径信号合成采用的是实数合成权值,不能使合成信号所有频率范围内的信号分量均取得最大信噪比。本文根据多径衰落信号的最佳合成结构,提出了一种子带合成算法。该算法采用余弦调制滤波器组将宽带衰落信号分为若干带宽较小的子带信号。通过对应子带的最佳合成与合成信号的完美重构,使得合成输出信号具有最佳的信噪比。仿真结果表明通过该子带合成算法可以有效提高合成信号的解调质量,降低解调的误符号率。

M带余弦调制滤波器组的设计

本文提出了一种近似重构的M带余弦调制滤波器组的设计方法 .该方法将原型滤波器表示成A(zL)B(z)的形式 ,通过优化低阶FIR滤波器A(z)的通带边缘频率 ,间接设计原型滤波器 .在优化过程中 ,采用常用的Parks McClellan算法设计滤波器A(z) .文中给出的设计例子表明 。

余弦调制滤波器组的原型滤波器设计

该文提出了一种近似重构的余弦调制滤波器组的原型滤波器设计方法。该方法将原型滤波器表示成A(z^2)B(z)的形式(其中B(z)是最平坦FIR滤波器),通过优化低阶FIR滤波器A(z)的通带边缘频率,间接设计原型滤波器。文中给出的设计例子表明,该方法可获得很高阻带衰减的滤波器组。

任意长度线性相位余弦调制滤波器组的快速实现

本文研究任意长度线性相位余弦调制滤波器组的快速实现，利用其原型滤波器的对称性，得到了一种更为有效的实现结构，与传统实现不同，新的实现结构使用２ ×２ 无损格型滤波器代替２ ×１ 无损格型滤波器，而格型滤波器的个数减少了一半。

M带余弦调制滤波器组的迭代设计算法

余弦调制滤波器组的设计问题通常是关于原型滤波器系数的非凸优化问题,设计的优劣很大程度上取决于设计问题的归结和所采用的求解算法。本文提出了一种基于迭代的设计方法,用于设计近似完全重构的余弦调制滤波器组。该方法通过松弛完全重构条件和运用迭代的思想,将余弦调制滤波器组的设计归结为一个易于求解的优化问题。在该优化问题中,原型滤波器的阻带能量被限定,然后迭代地优化原型滤波器的系数使得余弦调制滤波器组的重构精度达到较高的水平。文中给出的设计例子表明,相比于传统的设计方法,新方法使得设计的余弦调制滤波器组重构误差降低了约18dB,且阻带衰减提高了约6dB。

一种用于听力矫正系统中非均匀余弦调制滤波器组的设计

为改善多通道滤波器组分解导致语音质量下降的问题,本文提出了一种应用于听力矫正系统的非均匀余弦调制滤波器组的设计算法。该算法设计步骤简单且性能优越,它根据听损患者听力图的变化趋势,对变化平缓的频率范围对应的均分余弦调制滤波器组的通道进行合并,从而使滤波器的分解更加符合听力矫正系统的验配需要。波形实验结果显示,信号经非均匀余弦调制滤波器组后,时域波形与语谱图相较于原始输入信号无明显失真,差异较小。语音质量实验结果显示,本文提出的非均匀滤波器组的主观语音质量评估值较高,语音信号通过滤波器组后失真程度小,滤波器组性能优于传统的设计方法。

基于QPSO算法的准完全重构余弦调制滤波器组的优化设计

提出了一种准完全重构的余弦调制滤波器组的设计方法,使用优化方法设计原型滤波器。该方法固定原型滤波器的阻带截止频率为ωs=π/M,以通带截止频率ωp为参数变量,用量子粒子群优化算法(QPSO)优化满足重构条件的目标函数,间接设计原型滤波器,然后通过调制得到余弦调制滤波器组。稍微放宽余弦调制滤波器组的精确条件,从而大大降低了设计的复杂性,减少运行时间。仿真实验结果表明,该算法简单有效,可获得具有高阻带衰减、低混叠误差和重构误差的余弦调制滤波器组。

过采样精确重构余弦调制滤波器组的设计

本文首先推导出过采样滤波器组精确重构的条件，由于此时所需的约束条件数比临界采样时少，因而可以设计出频域衰减特性更好的滤波器组。然后提出了精确重构约束条件下原型低通滤波器的一种新的设计方法，采用矢量的二次型约束优化算法。该算法优化方便，收敛速度快，与其它方法相比，滤波器的阻带衰减大。

任意长度线性相位余弦调制滤波器组的设计

提出了一种任意长度线性相位余弦调制滤波器组的设计实现方法。首先将原型滤波器的设计转化为一个带二次约束的最小二乘(QCLS)优化问题,然后利用拉格朗日乘数法,通过迭代来解决这一优化问题。设计实例表明,该方法对于任意长度线性相位余弦调制滤波器组的设计是有效的。

三通道自适应提升双正交滤波器组设计

本文研究了三通道自适应提升双正交滤波器组的设计。在设计中,用子带编码增益作为设计准 则,从任意一个滤波器组(标准正交或双正交)开始,通过序惯自适应提升方法来设计三通道双 正交滤波器组。最后,给出例子说明,子带码增益明显提高。

基于QPSO优化算法的余弦调制滤波器组设计

提出了一种新的余弦调制滤波器组设计方法,此方法以原型滤波器的阻带衰减作为目标函数,用改进型量子粒子群算法(QPSO)设计最接近满足重构条件的原型低通滤波器,然后在此基础上通过余弦调制得到分析滤波器组和综合滤波器组。实验仿真结果表明,用此方法设计的余弦调制滤波器组(CMFB)具有良好的阻带衰减特性和精确重构性能,在满足性能指标的情况下,比传统方法更简单有效。

最小延迟M带余弦调制小波滤波器组设计

本文推导了最小延迟任意长度M带余弦调制小波滤波器组的完全重构条件。选择低通原型滤波器最大阻带衰减为优化的目标函数,通常的优化目标函数选用最小平方逼近的方法,本文提出了使用最佳一致逼近的方法。最后用黄金分割和牛顿迭代方法解决非线性约束优化极值问题,得到满足几乎完全重构和小波正则性条件的低通原型滤波器。

余弦调制子带滤波器组迭代设计的改进算法

余弦调制子带滤波器组的设计可以转化成一个高维非线性优化问题,传统迭代设计方法虽然避免了复杂的直接求解过程,但是其混叠误差的抑制依赖于滤波器阻带衰减的大小,设计出的滤波器往往阶数过高。本文提出了一种改进的子带余弦调制滤波器组迭代设计算法,其代价函数除了包括子带系统响应和子带滤波器阻带能量之外,还添加了系统一次混叠项因子,更好地抑制了混叠误差。本文将新的代价函数表示成滤波器系数的二次函数形式,并推导出其极值点的闭合解表达式。算法保留了传统迭代方法逐渐逼近极值点的思想,简单易于实现。仿真结果表明与传统迭代设计方法相比,本文算法获得的子带滤波器组具有更小的混叠误差和更低的滤波器阶数。

利用lifting方法设计双正交滤波器组

研究了用lifting方法设计三通道自适应提升双正交滤波器组.在设计中,用子带编码增益作为设计准则,从任意一个滤波器组(标准正交或双正交)开始,通过联合自适应提升方法来设计三通道双正交滤波器组.最后,给出例子说明子带码增益明显提高.

线性相位余弦调制滤波器组研究

图像子带编码要求滤波器组具有线性相位特性,非线性相位特性可对图像编译码带来影响。现研究了一种具有线性相位的最大抽取FIR余弦调制滤波器组,该滤波器组中每一个滤波器都具有线性相位,且由原型滤波器经余弦序列调制得到。经推导这种滤波器组可以设计成具有近似准确重构(NPR)特性或准确重构(PR)特性,文中分别给出了两种情况下滤波器组应满足的条件。通过对一幅图像的二维可分离滤波实验说明了当原型滤波器满足一定条件时滤波器组是准确重构的。

基于余弦调制滤波器组的多载波CDMA系统

通过分析M带滤波器组和M带复用转换器的完全重构条件,用最优等波纹法设计了一个旁瓣约为45 dB的M带余弦调制滤波器组.用改造的综合滤波器组进行调制、分析滤波器组进行解调.构建了基于余弦调制滤波器组的多载波CDMA系统.研究了基于余弦调制滤波器组的多载波调制的快速算法,分析了算法复杂度.仿真结果表明,CMFB-CDMA系统可以得到比传统的基于OFDM的多载波CDMA系统更好的性能.

用序惯提升设计双正交滤波器组

在分析三带双正交滤波器组的构建和提升方法的基础上,提出了用序惯自适应提升法设计三带自适应双正交滤波器组的方法,并给出了设计算法。仿真结果表明子带编码增益显著提高。