一维DFT调制滤波器组结构与设计算法

论文摘要

近年来,多速率滤波器组理论和设计受到了越来越广泛的关注,主要原因是滤波器组在通信、语音和图像编码、自适应滤波、雷达等领域有着广泛的应用。本文主要研究了一维DFT调制滤波器组结构和设计算法,其中重点关注过采样滤波器组。与临界采样滤波器组相比较,过采样滤波器组在设计上更加灵活。本文主要包括以下两部分:首先,提出了一种具有不同分析和综合原型滤波器的过采样几乎完全重构(NPR)DFT调制滤波器组的更为简单的设计方法,按照系统的子带混叠、输出混叠、阻带衰减和输出传递函数失真的要求,以输出传递函数失真作为目标函数,分析和综合原型滤波器的阻带能量作为约束条件,同时引入了更加简单的通带平坦性约束,实验结果表明这种方法非常有效。其次,提出了一种新型结构的复调制滤波器组,称作交替DFT调制滤波器组。在这种结构的滤波器组中,分析滤波器组是由两个不同的低通原型滤波器交替DFT调制所得,同样综合滤波器组也是由两个不同的低通原型滤波器交替DFT调制所得。这种新型结构的复调制滤波器组继承了一般DFT调制滤波器组的优点,例如:计算的有效性,设计的简单,信号的正负频率分量可以分割到不同的子带进行处理等等。基于这样一种结构,我们给出四个原型滤波器的过采样NPR调制滤波器组的设计方法。优化原型滤波器可以被转化为一个简单的非线性优化问题,由于使用了多个原型滤波器,更多的设计自由度提供了改进复调制滤波器组性能的可能性。最后实验结果说明了我们提出的设计方法的有效性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 多速率滤波器组概述
• 1.2 本文的主要工作
• 第二章 多速率系统理论基础
• 2.1 多速率的基本运算
• 2.2 均匀M通道滤波器组
• 2.3 滤波器组的多相结构
• 第三章 调制滤波器组
• 3.1 复调制滤波器组（DFT-FB）
• 3.2 余弦调制滤波器组
• 3.3 调制滤波器组的多相结构
• 3.4 其他形式的调制滤波器组
• 3.5 2M带完全重构交替（Interleaved） DFT调制滤波器组
• 第四章 过采样NPR DFT调制滤波器组
• 4.1 引言
• 4.2 过采样DFT调制滤波器组的结构
• 4.3 过采样DFT调制滤波器组的设计
• 4.4 设计滤波器组的性能对比
• 4.5 本章总结
• 第五章 基于交替DFT调制的过采样NPR调制滤波器组
• 5.1 引言
• 5.2 交替DFT调制滤波器组
• 5.3 过采样NPR 交替DFT调制滤波器组的设计标准
• 5.4 设计例子与仿真结果
• 5.5 本章总结
• 总结和工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究生在读期间的研究成果
• 附录A