基于离散时间分数阶Fourier变换的多抽样率信号处理

多抽样率技术广泛应用于信号的分频带编码,图像压缩等领域．文中基于离散时间分数阶Fourier变换的chirp周期性和分数阶域滤波,定义了分数阶域等效滤波器．在此概念的基础上,得到了分数阶域等效滤波器的时域直接实现高效结构．然后导出了基于分数阶域等效滤波器的多相实现结构,并得到了分数阶抽样率转换系统的多相实现和分数阶域滤波器的多抽样率实现．最后得到分数阶差分抽样滤波器组和非均匀抽样滤波器组线性相位准确重建条件．     

滤波器组的结构优化与实现

鉴于超宽带(UWB)信道频率选择性衰落和载波抖动对多带正交频分复用UWB(MB-OFDM-UWB)系统性能的影响,提出了利用滤波器组技术实现OFDM系统中快速Fourier变换(FFT)的方案,并对滤波器的实现结构、原型滤波器的算法进行优化,降低了系统实现的复杂性.结果表明,采用线性相位FIR滤波器组的高效实现结构和FIR滤波器的最优等波纹设计法,系统实现复杂性可降低2个数量级左右.     

基于滤波器组传输的移位正交滤波器的实现方法

针对滤波器组传输的广义多载波频分多址系统,提出一种基于DFT插值的移位正交滤波器的实现方法.现有设计的具有移位正交性的原型滤波器一般直接产生,例如根升余弦滤波器,不具有通用性.文中所提设计方法,首先根据原始的某种移位正交低阶滤波器,通过DFT变换至频域,在频域进行补零插值,再通过IDFT变换至时域,可得到一种基于DFT插值的高阶滤波器,且该滤波器保持移位正交性.理论分析和仿真结果表明,该方法设计的移位正交滤波器更简单、更通用,非常适合于滤波器组传输系统.     

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。     

两通道滤波器组和离散序列的小波变换

多抽样率滤波器组理论和离散时间序列的小波变换有着密切关系.笔者从信号处理的角度研究了离散时间序列的小波变换利用树状滤波器组实现的方法,分析了两通道共轭正交镜象滤波器组理论及滤波器设计,离散时间序列的正交小波变换的快速实现以及正交小波的构造,指出了其内在联系,最后举例说明了正交小波变换通过共轭正交镜象滤波器组来实现信号分解和重构的全过程.     

宽带多速率通用数字调制器的设计与实现

设计了宽带通用调制器结构,分析了该调制器硬件实现的关键技术,给出了基带脉冲成形数字滤波器、多速率插值的CIC滤波器及时钟信号产生的具体实现方法. 利用矢量信号分析仪对调制器进行了测试. 测试结果表明,该调制器可产生速率为0.5～50.0MS/s的通用数字调制信号,矢量幅度误差和频谱满足通信标准的要求.     

一种听觉显著图提取模型

本文基于人耳听觉特性提出了一种改进的自下而上听觉显著图提取模型.该模型根据人耳听觉系统对声音分频道处理以及声音信号时间方向的差异更能有效表征听觉显著性这两个特点进行显著图提取.首先对输入声音信号进行短时傅立叶变换(SFFT)得到声音信号的听觉图谱,然后重新划分频带并在各频带上采用一维高斯滤波器组进行不同尺度的时域滤波,再利用中心-周边差算子计算各频带的听觉显著度并进行跨尺度整和,最后将各频带的听觉显著度线性合并之后得到最终的听觉显著图.仿真实验的结果表明该模型提取的听觉显著图更准确.     

超高压输电线路新型单端电流暂态保护的实现方法研究

概述了单端量暂态保护的研究现状,并对其存在的问题进行了探讨.研究发现利用多速率滤波器组理论对暂态信号分析具有的多分辨率、对高频信号高分辨力等优势能够较好地解决其原理和技术上的诸多问题.并提出了多速率滤波器组的一种有效实现方法,QuartusⅡ仿真表明它完全能够满足超高压保护实时性的要求.所提出的方法对建立超高压输电线路高速继电保护具有重要意义.     

多尺度分解下的自适应滤波器组的构建方法

通过分析自适应滤波和小波变换的多尺度分解滤波的原理与方法,建立了非平稳信号的多尺度分解下自适应滤波器组的构建模型和滤波方法.将小波变换分离出来的噪声成分作为自适应滤波器的输入,通过自适应滤波器组,能实现多种噪声成分的自适应滤波.通过模型验证和工程实例的应用,该方法能实现非平稳信号在同频段对噪声成分和有用信号的最佳估计.通过自适应滤波器组,能同时实现对多种噪声成分的最佳滤波,具有优良的滤波性能.     

小波基带宽的变化对结构损伤识别的影响

分析了小波变换在结构损伤检测中的应用 ,证实选择具有不同带宽小波基对检测结果可起到关键性作用 .小波变换可以看作是一组带通滤波器 ,小波滤波器通过多尺度带通和自相关加强特性 ,对结构的动力信号进行实时检测 .利用灵活的多尺度带通小波滤波器组 ,对结构振动信号作滤波分析 ,结构所有的自然频率特性可以同时在时频空间出现 .通过观察不同带宽内振动信号的时频变化来判断结构损伤存在     

非均匀DFT频谱泄漏抑制方法研究

针对不规则采样信号的谱估计问题,提出一种非均匀离散傅里叶变换频谱泄漏抑制方法,通过迭代非线性估计实现了非均匀采样信号离散傅里叶变换的计算.进行了数值计算试验,并给出了缺失数据重建的应用实例.计算结果表明,该方法能有效抑制非均匀离散傅里叶变换结果中的频谱泄漏,提高DFT频谱的分辨率.     

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。     

基于DFT滤波器组检测间谐波参数新方法

在多抽样率数字信号处理技术的基础上,研究了一种利用离散傅立叶变换(DFT)滤波器组来检测系统间谐波的方法.该方法可在时域和频域内检测间谐波成分,对于长时间观测谐波比较理想,并且有效克服了加窗FFT算法的缺点和不足.     

基于抽取滤波器多相分解的多速率采样模块设计

针对扩频系统中多速率采样的实现问题,提出了一种改进的多相滤波器结构. 通过简单的多相内插之后,进行分数倍抽取,可完成任意比重采样变换. 介绍了基于多相滤波器结构的重采样原理,给出了适宜硬件实现的架构. 仿真结果表明,该方法在极大降低系统运算量和开销的前提下,并不影响系统的性能.      

多速率信号处理的设计与实现

多速率信号处理是软件无线电的理论基础，该文介绍了一种高效的多速率信号处理方法，即采用CIC滤波器、HB滤波器、FIR滤波器和多相滤波器等实现抽取和内插以达到改变信号速率的目的。文中介绍了各种滤波器的基本原理，分析了设计实现时需要注意的问题，并给出了采用这种多速率信号处理方法实现数字下变频的设计结果。     

一种DTT域的二维线性卷积算法

提出了一种在二维离散三角变换(DTT)域进行线性卷积的算法.首先推导出N1×N2的二维离散余弦变换Ⅱ型(DCT-Ⅱ)与2N1×2N2的二维离散傅里叶变换(DFT)之间的关系武,并将二维DFT的卷积乘积表达式转换成在对应的二维DTT域表示;然后给出了线性滤波器下输出信号的DCT-Ⅱ与输入信号的DTT之间关系的显式表达式;最后,分析了该算法的复杂度.结果表明,当滤波器大干5×5时,该算法计算复杂度远低于常见的空间域滤波算法.另外,在已知二维信号平移后的DCT-Ⅱ系数情况下,该算法比DFT域滤波算法具有更高的计算效率.     

离散理想滤波器组合系统及其应用

作者考察变换域滤波器组合系统之一,离散理想滤波器组合及其在信号处理中的应用,变换域滤波组合是子带分及小波与合成的新发展,迭代匹配的想滤波器的组合（IM－IFB）结构简单,应用方便,有快速算法,可实现理想频带分割,在信号处理与图像压缩中有广泛的应用前景。     

基于功率谱的非均匀子带自适应滤波

根据输入信号的功率谱特征,非均匀滤波器组能够动态调整子带滤波器的带宽和位置,可以获得比均匀滤波器组更好的收敛性能.根据子带最小均方(least mean square,LMS)自适应算法的收敛特性,以提高其收敛速度为目标,提出了一种基于功率谱信息的非均匀子带自适应滤波方法,并详细讨论了非均匀滤波器组实现结构和信号重建性能.计算机仿真实验和分析表明,与现有的均匀和非均匀滤波器组设计方法相比,在子带数目相同的条件下,本文提出的方法能有效地降低子带信号的最大特征值扩散度,而信号重建性能基本相同.     

精细谱负熵及其在滚动轴承故障诊断中的应用

针对提取滚动轴承故障特征时共振边频带的中心频率难确定、带宽确定过宽或过窄及易受噪声影响等问题,提出了一种基于经验小波变换(EWT)的精细谱负熵方法(ASNE)。该方法利用经验小波滤波器特性构造滤波器组,实现对信号频域的扫描滤波;结合时域谱负熵更易检测信号中周期性冲击成分的特点,对滤波后的分量进行筛选,经过两次循环筛选获得了精确的中心频率和带宽;通过EWT提取出最佳的故障特征分量,最终进行包络解调获得故障特征信息。轴承内、外圈故障的实验信号对该方法进行了验证,实验结果表明,该方法能够快速、准确地确定共振边频带的中心频率与带宽,并有效地提取了内、外圈故障特征信息,且效果优于Infogram方法。该方法克服了传统边频带提取方法在频带划分上的局限性,抵制了噪声的干扰,提取的中心频率和带宽更精确,为更准确地判断轴承故障类型提供了可靠的理论支持。     

二维图像小波分析的滤波器设计

滤波器的设计是实现二维图像小波分析的关键。在研究图像信号特征和一维小波变换理论的基础上，根据图像信号邻近像素的相关性提出了一种准对称边界延拓方法，用一维小波变换实现了二维离散小波变换，同时，在理论上证明了行的反向数据流的离散小波变换也是反向的，离散细节信号除反向外并改变符号的性质，并利用双正交滤波器的对称性建立了一种实现二维离散小波变换的滤波器结构，实现证明此方法有较好的图像重构性和信噪比。