基于线性迭代的DFT调制滤波器组的设计算法

该文研究了单原型的DFT调制滤波器组的设计方法。在该方法中,滤波器组的设计问题被归结为一个无约束的优化问题,其目标函数为滤波器组的传递失真、混叠失真和原型滤波器的阻带能量的加权和。结合线性化方法,原型滤波器通过迭代求解。在单步迭代中,原型滤波器的系数通过解析式求解得到。仿真表明,与传统的设计算法相比,本文方法设计所得的DFT调制滤波器组重构误差减小了约40dB,阻带衰减提高了约2dB。并且新算法的计算复杂度明显低于传统算法。     

设计QMF组的一种新算法及基于GA的优化

本文采用一种设计正交镜像滤波器QMF(QuadratureMirrorFilter)组的直接方法,这种方法不采用通常使用的多相分解法,而是以无混叠、无相位失真为设计的出发点,通过减小幅度失直,使QMF组重建误差尽量减小。然后,以初步设计好的QMF组系数为初值,通过遗传算法对系统进一步优化设计,从而使QMF组性能进一步提高,接近准确重建的目标。论文的最后给出了优化前后的模拟仿真结果。     

过采样DFT滤波器组的一种简单设计方法

提出了一种几乎完全重构的过采样DFT调制滤波器组的设计方法.分析和综合滤波器组采用了不同的原型滤波器,使得设计自由度大为增加.考虑滤波器组的子带混叠、输出混叠、系统失真要求,推导并给出了相应的设计算法.实验结果证明提出的方法在相同滤波器长度情况下可以得到更好的阻带衰减.     

基于过采样的混合滤波器组性能优化

模拟误差是制约混合滤波器组信号重构精度的主要原因,如何降低由模拟误差导致的分解滤波器组系数误差成为了首要问题。引入过采样技术,研究在不同过采样率下8通道混合滤波器组的性能,寻找到过采样率最优值约等于7%。在不同模拟误差下对基于过采样的混合滤波器组的性能进行仿真,结果表明,原型结构和双阶型结构的混叠值相近,但后者对模拟误差的敏感度比前者大。信号重构阶段,在最小二乘法的基础上采用频带加权法进行误差校准。在1%模拟误差内,采用7%过采样率的原型混合滤波器组相比无过采样,平均混叠值下降了约50 dB,最大混叠值下降了约94 dB。仿真验证了引入过采样的有效性。     

无完全重构约束的两通道自适应FIR滤波器组设计

该文研究了在无完全重构约束情况下两通道自适应FIR无混叠滤波器组的时域设计方法。由于放松了对完全重构的约束,子带编码器的失真由系统失真和量化失真两部分构成。在整体比特数和输入过程给定的情况下,本文通过优化滤波器系数,使得子带编码器的整体失真达到最小,实现提高其编码增益的目的。后面的设计实例验证了该方法的有效性。     

一种基于遗传算法的混合滤波器组设计方法

针对可满足近似完全重构的双通道混合滤波器组,其中高阶数的模拟滤波器一般不容易设计优化。采用遗传算法设计5阶模拟分解滤波器,并基于逆快速傅里叶变换实现数字综合滤波器的设计优化以滤除掉镜像频谱,保证近似完全重构。文中设计了由5阶模拟分解滤波器和32阶数字综合滤波器组成的混合滤波器组,仿真结果表明:可以实现的最大失真误差为4.761 8×10-11dB,平均失真误差为-9.2×10-14dB,最大混叠误差为-154 dB,平均混叠误差为-200 dB,可满足24 bits的模数转换器系统的要求。     

全通多相网络滤波器组的理论和设计

本文进一步研究了应用全通滤波器实现均匀N带滤波器组的设计理论。我们提出了一种两级全通型滤波器组的结构,第一级为周期性镜像半带滤波器,第二级为两个N/2带的带通滤波器组。第一级的阻带恰好可以抑制第二级的不可控带,实现了全通型多相滤波器的连续阻带持性。并且给出了综合滤波器组的实现方案,可以使整个分析/综合系统完全消除混叠和幅度失真。最后本文给出了一个实例。     

抗混叠塔型变换的构造

 针对Contourlet变换存在的频谱混叠,提出了一种抗混叠塔型变换,即Non-aliasing Pyramidal Transform-NA-D变换.NAP变换由抗混叠塔式滤波器组(Non-aliasing Filter Banks:NPFB)和方向滤波器组(Directional Filter Banks:DFB)组成,NPFB首先将图像分解为多个不同分辨率的细节子带和一个低频子带,DFB再将各细节子带分解为方向子带.通过设计满足Nyquist采样定理的滤波器,NA-D变换有效地抑制了Contourlet变换的频谱混叠,基函数不仅具有"多分辨率"、"多方向"、"局域性"等特性,满足各向异性尺度关系,而且空频域正则形和局域性均明显优于Contourlet变换.硬阈值去噪实验的结果表明,NAP变换能够更为稀疏的表示图像,并在去噪性能上较Contourlet变换有较大提高.     

多通带低群延迟误差FIR滤波器设计的迭代算法

常数低群延迟有限冲击响应（FIR）滤波器在通信等领域得到了广泛应用,尤其是要求无波形失真、信号延迟小的场合。而低群延迟的FIR滤波器,其相位响应只能做到近似线性相位,其群延迟只能做到近似常数。为了减小与期望常数群延迟之间的误差,最近提出的通过迭代更新相位误差上界函数来逐步减小群延迟误差的方法,只考虑了单通带滤波器的minimax设计。本文将把该方法推广至多通带FIR滤波器的minimax设计和约束最小二乘设计,先对各通带单独处理使每个通带的最大群延迟误差有效降低后,再考虑各通带之间平衡,对各子带的最大群延迟误差进行折中,进而使整个通带上的最大群延迟误差继续减小。对约束最小二乘设计还特别考虑了通过修改收敛参数来解决相位误差约束过紧时设计问题无解的问题。仿真实例表明,该方法能有效减小多通带滤波器的最大群延迟误差。      

类梳状补偿滤波器设计与仿真

积分梳状（CIC：cascaded integrator comb）滤波器由于具有运算速度较快,占用资源少等优点,而被广泛应用于多信号抗混叠系统中.针对传统CIC滤波器因简单级联而带来的通带失真增大和阻带衰减减小的缺陷,本文基于CIC滤波器的传递函数以及频谱特性分析,提出了一种类梳状补偿滤波器（SCC_CIC：similar to comb compensation CIC）的设计方案,根据实际需要调整参数和来满足设计要求.同时,利用多相分解技术重构滤波器结构,提升了整个系统的运行效率,且实现复杂度较低.通过MATLAB仿真实验及分析,相比N=2的同级联数的传统CIC滤波器、ISOP_CIC （interpolated second-order polynomials CIC）和SCIC （sharpening to cascaded integrator-comb）滤波器,SCC_CIC滤波器在f_s处的阻带衰减分别增加近了80dB、60dB和70dB,在f_c处分别补偿通带失真97.3%、90.1%和-2%,整个滤波器的运算量减小到1/D,滤波器的精确度基本保持一致,使得SCC_CIC能够较好地应用在抗混叠滤波系统中.     

基于初相匹配滤波的有源欺骗干扰抑制

针对有源欺骗干扰提出了一种新型的基于初相匹配滤波的干扰抑制方法.首先,基于相参雷达接收机匹配滤波器得到脉压信号矩阵.其次结合该矩阵中目标和干扰脉压尖峰矢量,基于最大平均信号干扰能量比（信干比）输出推导出了初相匹配滤波的响应函数解析式,形成了基于有源欺骗干扰抑制的初相匹配滤波算法.该算法在保证目标脉压尖峰矢量不损失的前提下具有较好的抗干扰改善因子.仿真结果表明当雷达发射脉冲串脉冲数为60时,在Swerling I目标起伏下,该算法抗干扰改善因子（干扰抑制深度）为20dB左右.在SwerlingⅡ目标起伏下,该算法干扰抑制深度为19dB左右.     

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。     

双基地声呐中匹配滤波旁瓣抑制的优化方法

对于双基地声呐而言,回波信号经常会被淹没在强直达波信号的脉冲压缩旁瓣干扰中。提出了一种匹配滤波输出的旁瓣抑制方法。该方法的思想是在匹配滤波输出端设计一个FIR滤波器,使得输出的积分旁瓣电平最小,同时保持主峰输出不变。利用二阶锥凸优化算法获得了旁瓣抑制滤波器的最优解。利用数值仿真,比较了旁瓣抑制方法与常规的汉明加窗方法,结果表明,该方法可在保持输出不变的情况下,提高30 d B的旁瓣抑制性能。利用该方法设计的近中心旁瓣抑制滤波器,局部的抑制性能可达-80 d B。     

基于整数小波变换的无人机侦查图像的压缩

基于传统小波变换过程复杂的特点和SPIHT编码算法过程重复运算、存储量大,并且侦查图像的目标像素小且目标数量大,相关性低,提出了一种基于差分脉冲编码调制和整数小波变换相结合的改进混合编码算法。首先以压缩效果为准则,以侦查图像为标准训练图像,以压缩比、峰值信噪比为参数来确定最优的小波基。然后以（9,7）整数提升小波对图像进行分解,对低频子带的重要系数先进行DPCM编码。最后对整个变换后的子带进行SPIHT编码。实验结果表明该算法在相同的比特率下得到的重构图像的PSNR值高于原算法,而且侦查图像的低频近似效果得到了改善。     

基于集员滤波的宽带有源噪声控制算法

子带结构是提高宽带噪声控制的有效方法,归一化子带自适应滤波(NSAF)结构消除了传统子带结构在输出端产生混叠分量的问题,但由于在每个子带上采用相同的全带自适应滤波器,使得计算量高于传统子带结构,集员滤波(SMF)技术具有数据选择更新的特点,可有效降低计算量,且在收敛速度和稳态均方误差之间具有较好的折中性。在此引入集员滤波技术,建立基于NSAF结构的无延迟前馈有源噪声控制系统,降低计算量,最后仿真验证了该算法对宽带噪声具有更优的降噪效果。     

航空图像压缩的双正交小波滤波器整数化设计

在航空图像压缩中,通常采用具有线性相位、正则性、消失矩和完全重构,及适于硬件实现、实时等特性的小波。根据小波滤波器设计,提出了一种基于图像压缩的构造整数双正交小波滤波器的设计方法。从选择小波基的原则为出发点,以CDF9-7小波基为参考,以压缩效果为准则来构造出更优的双正交整数小波基,并且采用航空图像为标准训练图像,以压缩比、峰值信噪比、压缩后保留能量百分比为参数,来寻找最优的小波基。试验结果证明,此方法可以实施非常简单的、无浮点乘法的运算,因而减少运算复杂性以及降低小波硬件实现的难度。     

失配滤波器在数字脉压旁瓣抑制技术中的应用

通过使用加权迭代最小二乘法来设计失配滤波器，用于数字脉压旁瓣抑制技术中，并通过优化权系数，可以使得输出信号的旁瓣电平压得很低。份真结果表明，通过迭代，选择适当的权系数使得失配滤波器的输出具有较低的旁瓣电平，且峰值旁瓣电平比未优化前降低了6dB。     

超高频段高镜像抑制滤波器的研究实现

在地面数字电视调谐器中,针对常用的一次变频结构存在镜像频率落于频带内和插入损耗带来信号失真的问题,设计了一个陷波滤波器与双调谐跟踪滤波器相叠加的电路系统。通过将陷波频率设置在镜像频率处的方法,该滤波电路不仅有效地抑制了超高频频段内的镜像频率(镜像抑制达到50 dB以上)及谐波干扰,还在一定程度上降低了插入损耗,提高了有用信号增益(实际信号增益均达到3 dB以上)。