一种新的滤波器原型讨论

分析了几种经典的滤波器原型设计原理及其自身不足,基于勒让德多项式,给出了一种新的低通滤波器设计原型。绘制出新的低通滤波器原型整个频带内不同节数时的衰减特性,计算出不同节数时原型各节参数。同一指标下,设计出巴特沃斯、契比雪夫、勒让德原型滤波器印制板,给出并比较了实现尺寸与滤波特性。

星载柔性转发器中一种近似精确重构原型滤波器的设计

宽带柔性转发器作为下一代卫星通信有效载荷,采用星上数字信道化处理,可以很好地解决传统有效载荷存在的问题,实现卫星信号任意频段、任意带宽之间的灵活交换。该文分析了柔性转发器中调制滤波器组的性能特性,将滤波器组的设计转换为原型滤波器的设计,提出了一种近似精确重构的原型滤波器设计方法。该方法通过间接设计的思想,首先采用Parks-McClellan算法设计得到低阶的双通道滤波器h(2)(n)和实对称FIR滤波器g(n),然后利用g(n)实现对h(2)(n)的非零值M倍内插与2倍抽取,得到近似精确重构的原型滤波器h(M)(n),从而避免了IFIR法设计过程中镜像分量产生的性能损失。仿真结果表明,采用该文方法设计得到的调制滤波器组较传统设计方法表现出良好的性能。

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。

双原型离散傅里叶变换调制滤波器组的快速设计方法

针对大规模的离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组设计算法复杂度高的问题,该文提出一种基于无约束优化的快速设计算法。该算法将两个原型滤波器的设计问题归结为一个无约束优化问题,将滤波器组的传递失真,混叠失真以及原型滤波器阻带能量的加权和作为目标函数。进而,采用双迭代机制来求解该优化问题。在单步迭代中,运用矩阵求逆的等效条件和Toeplitz矩阵求逆的快速算法,显著地降低了迭代的计算代价。仿真对比表明,与已有的设计算法相比,新算法计算代价低,可以得到整体性能更好的滤波器组,并且可以快速设计大规模的滤波器组。

超宽带微带高通滤波器设计

基于最平坦(二项式)低通滤波器原型,设计一款超宽带高通滤波器。使用插入损耗法设计原型滤波器,借助理查德变换和科洛达恒等关系将集总参数转换为分布元件,对接地板进行优化改进,最终设计出以微带线作为导波结构的滤波器。HFSS和ADS软件各自的仿真结果均显示滤波器的截止频率为4 GHz,3 dB通带范围为4~16 GHz,通带内插入损耗小于3 dB,回波损耗大于20 dB。

基于原型滤波器的语音信号滤波分析与仿真实现

滤波器是对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,以得到一个特定频率或消除一个特定频率的电路。原型滤波器又是设计其他滤波器的基础。本文基于MATLAB实验平台,研究了原型滤波器的基本概念和设计方法,介绍了巴特沃思滤波器和切比雪夫I型滤波器,并且运用MATLAB对语音信号进行频谱分析。

OQAM/OFDM系统中基于信道估计的原型滤波器设计

针对正交频分复用/交错正交幅度调制系统频率选择性信道,提出了基于信道估计的原型滤波器设计方案。就其导频频谱效率低的问题,提出了能够提高频谱效率的导频结构,并进行了信道估计。用信号与干扰加噪声比的倒数衡量原型滤波器对信道估计的影响并将其作为优化问题的约束条件之一,将最小化阻带能量作为目标函数,对原型滤波器的设计问题进行建模。为了加快收敛速度,保证获得全局最优解,利用基于块的分支定界法对原型滤波器的优化问题进行求解。仿真结果证明了所提方法的有效性。

基于频域插值的信道化原型滤波器设计

针对信道化原型滤波器设计复杂度较高的问题,提出一种满足线性相位要求的原型滤波器频域插值设计算法。该算法采用无约束迭代优化办法获得了阻带衰减较高的低阶滤波器模型,然后根据所推导的频域插值模型构建满足线性相位特性的原型滤波器频谱,最后通过快速傅里叶逆变换获得了满足信道化滤波器组完全重构特性要求的原型滤波器。所提设计算法将频域插值与迭代优化相结合,有效地解决了设计高阻带衰减的原型滤波器时待优化参数数目较大的问题,并且不会产生镜像频谱,省去了镜像抑制滤波器的设计。仿真结果表明,所提算法相比传统的时域插值设计算法具有显著的性能改善,并且降低了设计复杂度。

FBMC系统中原型滤波器的迭代设计算法

基于滤波器组的多载波系统的整体性能完全由一个原型滤波器决定,例如频率选择特性、符号间干扰和信道间干扰。为构建近似完全重构的多载波系统,提出了一种迭代算法来设计原型滤波器。该算法将设计问题归结为一个无约束的优化问题,其目标函数为符号间干扰、信道间干扰以及原型滤波器阻带能量的加权和。通过推导目标函数的梯度向量和海森矩阵,采用修正牛顿算法来迭代优化原型滤波器,每次迭代更新中,原型滤波器都是通过闭合公式求解,因此算法的计算复杂度很低。仿真实验表明,与已有的设计算法相比,所提出的算法提高了系统的整体性能。

IIR数字滤波器的研究与设计

文中探讨了利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器过程中的转换方法,脉冲响应不变法和双线性变换法,在MATLAB中以两种方法设计了数字巴特沃思低通滤波器。探讨了MATLAB中非低通数字滤波器的完全工具函数设计法和分步函数设计法,以上述方法分别设计了切比雪夫I型数字低通、高通、带通、带阻滤波器。

基于CCPT的波导E面带通滤波器的分析和设计

利用复功率守恒法(CCPT)分析了波导纵向E面金属插片,得到了插片基本单元的广义散射矩阵公式。针对经典低通滤波器原型,不能获得较宽带宽的带通滤波器的设计,本文基于半波分布阶梯阻抗滤波器原型求得归一化阻抗倒置器值,编写了波导E面带通滤波器CAD程序,设计了几只宽带和窄带的带通滤波器,所得结果与其它方法吻合。

一种设计DFT调制滤波器组的新算法

针对离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组的设计较为复杂的缺点,提出了一种基于双迭代的设计算法.该算法将设计问题归结为一个简单的无约束优化问题,其目标函数是滤波器组的传递失真和原型滤波器阻带能量的加权和.由于该目标函数是关于分析和综合原型滤波器的双二次函数,因此优化问题可以利用双迭代机制来有效求解.在每一步迭代中,一个原型滤波器被确定,另一个原型滤波器可以通过解析式求解.仿真实验表明,相比于传统的设计算法,新算法计算复杂度低,并且设计的滤波器组传递失真减小了约16 dB,重构误差减小了约1 dB.

FMT系统中的滤波器组设计

研究了新型多载波传输技术———滤波多音频 (FMT)的滤波器组调制技术 ,通过滤波器的多相分解得到FMT系统的高效实现方法 ;对滤波器组中原型滤波器提出了主要性能指标和设计方法 。

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。

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。

认知无线电系统中调制滤波器组的设计

作为一种新的智能频谱共享技术,认知无线电(CR)技术允许认知用户在不干扰授权用户的前提下使用其空闲的频谱而有效提高频谱利用率。为克服传统认知无线电系统物理层传输技术即正交频分复用(OFDM)多载波调制技术因高的旁瓣衰减带来的相邻带间干扰和认知用户对授权用户的干扰,研究了一种可以替代的多载波调制技术,即滤波器组多载波调制技术。将滤波器组的设计归结为一个无约束的线性优化设计原型滤波器问题,并提出一种间接设计的方法。该方法首先采用Parks-McClellan算法设计两个低阶的线性低通滤波器,然后通过插值和级联操作优化设计需要的原型滤波器。仿真结果表明,相对传统的直接设计方法,所提方法能够明显降低滤波器系数长度和改善滤波器组的混叠误差。

滤波多音调制系统容量及滤波器设计

给出了滤波多音调制系统容量的理论分析,证明滤波多音调制系统的系统容量取决于其原型滤波器的特性.提出了基于滤波多音调制系统原型滤波器的设计准则.仿真实验表明滤波多音调制系统的容量在802.11a的环境下,未编码时系统可达到10 Mb/s的速率.

滤波多音调制系统的滤波器优化设计

给出了滤波多音调制系统的原型滤波器优化设计方法.该方法不仅可以最小化原型滤波器的阻带能量,还界定了符号干扰功率、过渡带能量,适用于严格采样和非严格采样滤波多音调制系统.数值仿真结果表明该方法可以获得较好性能.

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。

基于滤波器组的高效信道技术（英文）

随着新型低截获雷达信号的出现,雷达接收机带宽越来越宽,宽带数字接收机成为了通信、雷达及电子侦察领域的研究热点。作为众多宽带数字接收机之一,数字信道化接收机以其全概率接收和同时处理多个信号的特点成为了研究重点。本文对数字信道化技术和数字采样理论进行了研究,推导得到了一种基于滤波器组的高效信道化模型,计算机仿真结果验证了该模型的正确性。该高效信道化模型相对传统的模型具有较低的计算复杂度,适用于工程应用。