基于改进离散傅里叶变换调制滤波器组的多载频系统设计

为改善传统正交频分复用(OFDM)多载频系统频率选择性差和频谱泄露等缺陷,研究了基于改进离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组的多载频调制系统设计。将其设计问题归结为一个无约束的最小化调制滤波器组完全重建误差的目标函数优化问题,采用一种改进的窗函数法设计调制滤波器组的原型滤波器和线性优化方法优化目标函数。与传统的窗函数法相比,该改进窗函数法在理想滤波器的过渡带内插了一种样条函数以消除吉布斯效应。仿真结果表明,该方法设计的原型滤波器与传统的平方根升余弦方法设计的原型滤波器和一般矩形窗原型滤波器相比有更高的阻带衰减,对应的改进DFT滤波器组有更小的重建误差。基于该方法设计的改进DFT滤波器组多载频系统在正交相移键控(QPSK)调制和3GPP TS 25.104车载多径信道以及单抽头频域均衡下有更好的误符号率(SER)性能。     

FMT系统中基于最小均方误差法的滤波器组优化设计

基于滤波多音频(FMT)技术的系统结构,给出了系统中滤波器组的设计,针对系统的某些特定要求对滤波器组的设计方法进行了优化,并对无线信道中优化前后的系统性能进行了仿真实验比较。结果表明,滤波器组的优化设计改善了系统的性能。     

认知无线电系统中调制滤波器组的设计

作为一种新的智能频谱共享技术,认知无线电(CR)技术允许认知用户在不干扰授权用户的前提下使用其空闲的频谱而有效提高频谱利用率。为克服传统认知无线电系统物理层传输技术即正交频分复用(OFDM)多载波调制技术因高的旁瓣衰减带来的相邻带间干扰和认知用户对授权用户的干扰,研究了一种可以替代的多载波调制技术,即滤波器组多载波调制技术。将滤波器组的设计归结为一个无约束的线性优化设计原型滤波器问题,并提出一种间接设计的方法。该方法首先采用Parks-McClellan算法设计两个低阶的线性低通滤波器,然后通过插值和级联操作优化设计需要的原型滤波器。仿真结果表明,相对传统的直接设计方法,所提方法能够明显降低滤波器系数长度和改善滤波器组的混叠误差。     

认知无线电系统中调制滤波器组的设计

作为一种新的智能频谱共享技术,认知无线电(CR)技术允许认知用户在不干扰授权用户的前提下使用其空闲的频谱而有效提高频谱利用率。为克服传统认知无线电系统物理层传输技术即正交频分复用(OFDM) 多载波调制技术因高的旁瓣衰减带来的相邻带间干扰和认知用户对授权用户的干扰,研究了一种可以替代的多载波调制技术,即滤波器组多载波调制技术。将滤波器组的设计归结为一个无约束的线性优化设计原型滤波器问题,并提出一种间接设计的方法。该方法首先采用Parks-McClellan算法设计两个低阶的线性低通滤波器,然后通过插值和级联操作优化设计需要的原型滤波器。仿真结果表明,相对传统的直接设计方法,所提方法能够明显降低滤波器系数长度和改善滤波器组的混叠误差。     

FMT系统中的子信道Turbo迭代均衡

在滤波多音调制(FMT)系统中,子信道频谱不重叠通过不满足理想重构条件的原型滤波器来实现,这不可避免地引入符号间干扰(ISI),尤其当FMT应用于无线多径环境时,ISI将进一步增大。而Turbo均衡将信道均衡和译码联合处理,能够有效地消除ISI。本文提出了一种FMT系统子信道Turbo迭代均衡算法,信道衰落采用单抽头均衡器来补偿,而FMT系统自身所产生的ISI则通过基于线性滤波器结构的Turbo迭代均衡来消除。仿真结果表明,不论采用QPSK还是16QAM调制方式,经过2次以上的迭代后,新算法的误码率性均优于传统的判决反馈均衡算法。     

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)实现高效性的根本因为,然后采用这种滤波器作原型滤波器并结合...     

基于改进蝴蝶算法的相位编码雷达低旁瓣波形设计

针对相位编码信号波形旁瓣抑制的问题,采用了低旁瓣波形优化和失配滤波器权值优化两种方法进行研究。以传统优化算法为基础提出了改进蝴蝶优化算法(Improved Butterfly optimization algorithm, IBOA)进行旁瓣抑制。在低旁瓣波形优化设计方面,以峰值旁瓣电平比和旁瓣能量为准则建立了低旁瓣波形优化函数,引入逻辑映射生成初始编码矩阵,提出非线性变化收敛系数和非线性惯性权重改进蝴蝶算法进行波形优化设计。基于失配滤波器的设计,失配滤波器的设计标准是降低峰值旁瓣和积分旁瓣电平,而优化约束为失配滤波损失,通过改进蝴蝶算法进行失配滤波器的优化设计。通过实验仿真验证了波形的旁瓣特性和失配滤波器的性能优势。说明了改进蝴蝶算法在波形优化设计方向具有更优的性能表现。     

FBMC系统中原型滤波器的迭代设计算法

基于滤波器组的多载波系统的整体性能完全由一个原型滤波器决定,例如频率选择特性、符号间干扰和信道间干扰。为构建近似完全重构的多载波系统,提出了一种迭代算法来设计原型滤波器。该算法将设计问题归结为一个无约束的优化问题,其目标函数为符号间干扰、信道间干扰以及原型滤波器阻带能量的加权和。通过推导目标函数的梯度向量和海森矩阵,采用修正牛顿算法来迭代优化原型滤波器,每次迭代更新中,原型滤波器都是通过闭合公式求解,因此算法的计算复杂度很低。仿真实验表明,与已有的设计算法相比,所提出的算法提高了系统的整体性能。     

改进的结构进化无限冲激响应数字滤波器设计方法

为了进一步提高无限冲激击响应（IIR）数字滤波器的性能,提出了一种基于结构和参数同时进化的IIR数字滤波器设计方法。首先,通过遗传算法（GA）得到初始滤波器结构;然后,利用差分进化（DE）算法优化滤波器参数;最后,通过动态调整个体搜索步长和双向试探搜索的改进寻优算法对滤波器参数进一步优化,并将该算法用于低通、高通数字滤波器的设计。同基于遗传算法结构进化的IIR滤波器方法相比,继续利用差分进化算法和改进的寻优算法优化乘法器参数得到的低通数字滤波器的通带性能相差不大,但是过渡带宽度减小了65%,阻带最小衰减下降了36.48 dB;得到的高通数字滤波器通带波纹减少了75%,过渡带宽度减小了44%,阻带最小衰减下降了12.13 dB。实验仿真结果表明,所提方法可以获得性能更佳的滤波器,是一种有效可行的IIR数字滤波器的设计方法。     

采用过渡带补偿方式的FIR滤波器设计

提出一种窄过渡带和中等过渡带宽FIR数字滤波器的设计方法,它以频率响应掩蔽思想为基础,采用过渡带补偿方式,将一个滤波器分解成几个过渡带较宽的低复杂度子滤波器来进行设计,能够达到与频率响应掩蔽技术相当的复杂度。若将半带滤波器作为过渡带补偿设计方法中的原型滤波器,则能比最初的频率响应掩蔽方法使用更少的乘法器。本文同时给出插值因子的估计方法,并分析了各个子滤波器对总滤波器纹波的影响。