采用FRM的窄过渡带奇型排列结构改进方法

为了解决数字信道化中窄过渡带滤波器组计算复杂度较高的问题,提出了一种采用频率响应屏蔽(FRM)的窄过渡带奇型排列非最大抽取滤波器组高效结构。在设计该结构的原型滤波器时,首先通过对原型滤波器进行插值得到FRM上支路的滤波器,然后将信号延时与插值后的滤波器相减得到位于下支路的互补滤波器,再利用屏蔽滤波器对插值产生的多余镜像进行屏蔽,最终得到所设计的FRM滤波器。对该改进结构进行了MATLAB仿真,仿真结果验证了该改进结构的正确性。与多相滤波器组结构相比,采用该结构可节省约80%的乘法器资源。由于该改进结构中将抽取提前,降低了系统采样率的限制条件,可以直接应用于高速采样系统中。

低复杂度HBCEM FRM多相滤波器组

针对滤波器组的子信道过渡带过窄带来的高计算复杂度问题,首先分析了半带复指数调制FRM滤波器(HBCEM FRM,Half band complex exponential modulation frequency-response masking filter)实现高效性的根本原因,然后采用这种滤波器作原型滤波器并结合多相滤波的思想。针对复信号和实信号,分别提出了两种HBCEM FRM多相滤波器组。当滤波器组原型滤波器的过渡带要求较窄时,新滤波器组比传统的FRM滤波器组具有更低的计算复杂度。最后通过复杂度分析和应用实例证明了该方法的有效性。

基于FRM结构的FIR滤波器的采样率变换方法

该文在分析滤波器传递函数的对称性与其冲激响应的关系的基础上,提出了一类具有稀疏冲激响应系数的特殊滤波器,以这类滤波器作为原型滤波器可以进一步降低FRM结构FIR滤波器的计算复杂度。并研究了基于此类FRM结构FIR滤波器的采样率变换算法、实现结构、计算复杂度及其设计问题等。最后,通过实际例子验证这种采样率变换方法的有效性。

一种基于FRM的余弦调制滤波器组时域优化方法

为适应高速数据传输和宽带信道化滤波需求,设计大子带数的余弦调制滤波器组已成为当前研究的热点。为了进一步改善子带频谱特性,减小滤波器组重建误差,依据余弦调制滤波器组时域完全重建条件,提出一种基于频响掩蔽滤波技术的原型滤波器优化设计方法。分析原先关于原型滤波器时域完全重建约束条件及其阻带能量的直接表达形式,理论推导其关于FRM模型滤波器与掩蔽滤波器的间接形式,并设计一种基于SOCP的迭代优化算法。计算机仿真实验结果和分析表明,算法可在较低复杂度下设计通带平坦且具有锐截止频率特性的原型滤波器,在余弦调制滤波器组子带数目超过1000时仍然适用。

FRM滤波器中应用积分梳状滤波器的研究

传统的频率响应屏蔽(Frequency Response Masking,FRM)滤波器由多个含有乘法器的滤波器构成,计算复杂度较高。提出了一种改进窄带低通FRM数字滤波器设计复杂度的方法,使用积分梳状滤波器作为屏蔽滤波器,以达到设计窄过渡带的滤波器的要求。仿真结果表明,在降低窄带低通FRM滤波器计算复杂度方面效果明显,有效地减少了乘法器的使用,降低了目标滤波器设计的阶数。该方法可以应用于窄过渡FRM数字滤波器的设计中。

采用IFIR技术的二级FRM滤波器的设计

为获得更好的频率瞄准式干扰效果,需设计一款过渡带尽量窄、带外衰减尽量大的带通滤波器,以避免发射干扰信号时产生的频率泄漏影响对信号的接收。由于现有硬件资源有限,且滤波器过渡带与带外衰减的设计方法无法满足高性能滤波器的设计要求,因此文章采用改进结构的二级有限脉冲响应内插-频率响应屏蔽(Interpolated Finite Impulse Response-Frequency Response Masking,IFIR-FRM)滤波技术设计高性能带通滤波器,以满足水声对抗器材对频率瞄准技术的性能要求,同时降低了设计复杂度。仿真结果表明,该方法在降低窄带带通FRM滤波器计算复杂度方面效果明显,有效减少了乘法器的使用,降低了目标滤波器设计的阶数,达到频率瞄准式干扰工作模式的技术指标。

一种基于频率响应屏蔽技术的FIR滤波器设计新方法

提出了一种设计高效窄过渡带宽FIR滤波器的新方法。该方法以传统的频率响应屏蔽(FRM)方法为基础,通过选择特定的原型滤波器来降低合成的数字FIR滤波器的复杂度。本文研究了该方法的原理、实现结构和设计方法,并通过设计实例证明了此方法的有效性。

近似精确重构的低复杂度星载信道化器

提出频率响应遮蔽(frequency response masking,FRM)与改进型离散傅里叶变换(modified discrete Fourier transform,MDFT)相结合的近似精确重构的低复杂度星载信道化器。其中,FRM结构可以较低复杂度设计出过渡带陡峭的有限冲激响应滤波器(finite impulse response,FIR)低通原型,MDFT滤波器组结构可以基本消除滤波器组的邻带混叠,将FRM结构中不适合邻带拼接的结构改进为高通、低通滤波器互补结构,降低了拼接抖动。调整MDFT结构中的上采样率,使之适合于奇偶分离的信道化器。继而提出新的结构,更适合应用于非均匀带宽。仿真表明,所提方法具有更低的运算复杂度,更陡峭的过渡带和更窄的保护间隔,更小的重构误差。

一种可重配低复杂度结构的滤波器

基于FRM(Frequency masking)、内插以及抽取理论设计了一种新的滤波器结构。该结构采用FRM技术,具有低复杂度,而且具有结构级以及滤波器级的可重配性,能够提取出位于任意中心频点的任意带宽的信道。实验结果表明:本文提出的滤波器结构相比传统的PC方法能大大降低设计的复杂度。

面向LTE-A的高性能低复杂度数字前端滤波器

LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)以其优异的性能,成为未来4G的通信标准.然而LTE-A指标要求数字前端滤波器不仅要有很窄的过渡带,还要有很低的通带纹波,使数字前端滤波器的复杂度显著提升.采用基于频率屏蔽响应技术的FRM(frequency-response masking)滤波器,通过对其插值因子、滤波长度和纹波幅度的优化,实现了满足LTE-A性能的低复杂度前端数字滤波器.仿真结果表明,在LTE-A标准下,当带宽为1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz和20MHz时,FRM滤波器的复杂度分别为68、79、87、87、87和87.与传统FIR滤波器相比,此FRM滤波器复杂度降低约50%,性能也优于FIR滤波器.

基于频率遮掩法的磨音信号处理

利用有限冲激响应(FIR)滤波器进行磨音信号处理时,滤波器的阶数过高,会引起滤波器实时性变差及硬件成本增高等问题,采用频率遮掩法(FRM)对磨音信号进行处理,仿真结果表明,与传统的FIR滤波器相比,应用频率遮掩法时,选择合适的内插值能有效降低FIR滤波器的阶数,进而提高磨音信号处理的实时性及降低硬件成本。

用频障法设计高效FIR滤波器

介绍了多载波通信中一种设计高效宽带锐截止FIR(有限冲击响应)滤波器的新方法———频障法。通过选择特定的原型滤波器来降低实现宽带锐截止FIR滤波器的复杂度。首先设计一个合适的宽带低通原型FIR滤波器Ha(z),然后得到其互补滤波器Hc(z)。再对它们进行L倍内插,得到两个互补的多带滤波器Ha(zL)、Hc(zL),然后用合适的频障滤波器HMa(z)和HM c(z)分别去消除Ha(zL)、Hc(zL)中不需要的频带,相应的输出加在一起就是所要设计的滤波器H(z)。详细研究了该方法的实现结构和设计方法,并通过设计实例证明了实现同样的性能时频障法比其他方法能节省很大的运算量,因而具有较高的应用价值。