基于余弦滚降特性的IIR余弦调制滤波器组的设计

提出一种新的近似完全重构因果稳定的IIR余弦调制滤波器组的设计方法.基于所定义的一种IIR余弦滚降原型滤波器,滤波器组所要求的平坦条件完全被满足.在预先给定极点值的条件下,滤波器组的设计问题可以写成一个凸极大极小优化问题,从而采用二阶锥规划法求解.求出的滤波器组具有合理的完全重构误差,且原型滤波器的多相因子的分母相同,简化了完全重构条件.采用该滤波器组作为约束非线性优化法的有效初值,进一步优化得到完全重构IIR余弦滤波器组.     

一种IIR线性相位PR滤波器组设计方法的局限性

详细分析了一种IIR线性相位PR滤波器组的设计算法.论证了该算法具有一定的局限性,即:只对两通道有效,而不能完全推广到任意的D(D>2)通道.     

一种基于功率互补对的混合滤波器组的设计

提出了一种满足近似完全重构的两通道混合滤波器组(HFB)的设计方法.该方法利用由数字共轭正交滤波器组的完全重构特性推导出的功率互补对来分解输入信号带宽,保留了数字共轭正交滤波器组的功率互补特性和无损特性,克服了传统的HFB在0 频率点和低频区域混叠误差较大的缺点.利用遗传算法优化设计模拟滤波器的参数,并利用逆傅里叶变换实现了数字综合滤波器的设计,保证了近似完全重构.仿真结果表明,采用该方法设计的HFB在输入信号带宽内所有频率点上都具有小于-104 dB的混叠误差,能满足16 bit有效位数模数转换系统的需要.     

一种完全重构FIR滤波器组的设计

基于一种通道数为偶数的双正交线性相位完全重构FIR滤波器组的时域设计算法,提出了通道数为奇数的滤波器组设计算法应用的详细过程,并充分利用仿酉滤波器组的性质给出了相应的线性相位完全重构FIR仿酉滤波器组的设计算法,最后讨论了此算法改进并用于两通道长度不尽相等的线性相位完全重构FIR双正交和仿酉滤波器组的设计.     

直接法设计均匀与非均匀滤波器组

针对滤波器组的重构设计,现有算法只能单独设计均匀或非均匀滤波器组,无法同时设计2种不同类型的滤波器组,不具有灵活性。现提出了一种直接法设计所有滤波器组的新思路,该方法从频域推导出滤波器组的重构条件,并将其表示为矩阵形式。根据给定的频带分布情况,同时设计分析模块中各通道滤波器。然后通过迭代优化的思想,求解重构矩阵方程的最优解,进而得到综合模块各通道滤波系数,设计出需要的滤波器组。通过仿真可知,该设计方法可以同时设计均匀与非均匀滤波器组,实现频带的高效划分,具有很高的灵活性,且可以保证各通道滤波器具有线性相位特性。     

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.     

数字信道化器中高阶精确重构滤波器组设计方法与量化分析

数字信道化技术广泛应用于新一代卫星通信系统的星上处理平台中,而精确重构滤波器组的设计是其中的关键技术。针对现有滤波器设计方法通道数较低,难以满足高分辨率数字信道化器需求的问题,提出了一种基于频率取样法和最小均方误差逼近的高阶精确重构原型滤波器的设计方法。该方法首先利用频率取样法求解一个近似精确重构原型滤波器;然后在最小均方误差准则下,用一个由两通道无损网格建模的滤波器对该近似精确重构原型滤波器进行最优拟合。数值实验表明,与Parks-Mc Clellan(PM)算法相比,该方法能设计得到更高通道数的滤波器组;并且原理简单,设计复杂度很低。滤波器性能的量化分析结果表明,综合考虑多相分量长度与量化位宽的设计思想,能够平衡实现复杂度与性能指标,对于实际系统具有重要的参考价值。     

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.     

基于MICA的声级计频率计权数字IIR滤波器设计

针对双线性变换法在设计声级计频率计权数字滤波器时存在固有频率失真问题,提出一种基于改进帝国竞争算法的数字IIR滤波器设计方法.为避免帝国竞争算法出现早熟收敛而陷入局部最优的问题,在帝国竞争算法同化阶段引入混沌函数来增大搜索范围,与此同时,在帝国竞争阶段引入克隆进化算子,引导算法向IIR滤波器参数最优解方向搜索,得到改进帝国竞争算法.在研究声级计A、C计权的IIR滤波器误差来源的基础上,利用改进帝国竞争算法对声级计频率计权数字IIR滤波器系数进行寻优求解,构建基于改进帝国竞争算法的频率计权数字IIR滤波器优化模型.仿真与实验结果表明,本文提出的数字滤波器设计方法精度较高,且滤波器的误差能控制在10~(-3)dB数量级范围内.在噪声环境下不同声信号级进行的频率计权测试结果表明,改进帝国竞争算法测试的声信号级的计权误差能维持在10~(-2)dB数量级范围内,完全满足国家标准GB/T 3241—2010对1级声级计的设计要求.     

两通道软件无线电信道器的优化方法

提出一种新的两通道信道器优化设计方法。该方法以现有两通道FIR滤波器组设计方法为基础,通过减小阻带能量的优化算法得到性能更好的信道器。数值仿真表明,有效地增加了信道器中各滤波器的阻带衰减,得到高性能的两通道软件无线电信道器。     

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芈带滤波器，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^-8dB．而传统方法仅能达到10^-3dB，具有很高的重建精度．     

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.     

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．     

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。     

具有完全重构二维FIR菱形子带滤波器组的设计

提出了一种具有完全重构的二维零相位有限冲击响应（ＦＩＲ）菱形子带滤波器组的设计方法，该方法采用变量代换并通过调整窗函数的参数和传递函数来改变频率特性、能方便，灵活地控制频率特性，设计实例表明，所设计的滤波器频率特性较好，用设计的滤波器对一真彩色内窥镜图像进行处理，达到了满意的效果。     

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。     

基于模型降阶法的线性相位IIR滤波器设计

采用基于脉冲响应格拉姆阵的模型降阶法设计线性相位滤波器.为避免以往模型降阶算法在通过求解离散李亚谱诺夫方程得到脉冲响应格拉姆阵过程中的大量计算以及可能出现的病态计算,采用了直接构造格拉姆阵的方法;还根据汉克尔阵奇异值分布确定降阶模型的阶数.实验结果表明,所设计的 IIR 滤波器满足给定的幅频指标,相位在通带内呈线性,且保证了稳定性.     

二维IIR数字滤波器模块化Systolic设计

介绍两种二维 IIR 数字滤波器的模块化 Systolic 设计.一种是全局性结构;另一种是区域性结构.两者都是由同类处理单元组成的一维阵列构成,并且很容易扩展成适用于各种不同阶数的二维 IIR 数字滤波器的阵列.这些设计简单,规则,因此适合于超大规模集成电路 VLSI 实现.这种一维结构维持了单一输入输出通道的要求,并且避免了数据以扭曲方式输入.     

基于MATLAB 7.0的IIR滤波器设计及实现

本文主要研究IIR数字滤波器的设计及实现。研究出由几种典型的模拟滤波器实现IIR数字滤波器的设计方法,比如:Butterworth模拟滤波器,并且采用MATLAB 7.0编程工具来具体实现。通过对IIR滤波器的具体研究,确立了MATLAB设计流程,结果证明该设计方法的可行性,并且为进一步在定点DSP硬件上的实现奠定基础。此外,本文还对在DSP上实现的一些关键问题做了简介。     

基于Scilab的数字滤波器设计与仿真

针对Matlab体积庞大、并非自由软件、价格昂贵等一系列问题,该文采用了一种体积小巧、完全开源、免费但功能强大的Scilab平台来设计不同类型的数字滤波器。首先介绍了Scilab软件平台功能与特点,阐述了利用双线性变换法以及Minmax准则设计数字滤波器设计的相关原理与特点。然后通过Scilab采用相应方法分别设计了相应的IIR与FIR数字滤波器。最后,对设计进行了仿真。结果表明,采用Scilab所设计的数字滤波器简单可靠,满足各个频率域满足所要求的技术指标,同时验证了双线性变换法以及Minimax法则在设计数字滤波器上的特点。