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。     

M带余弦调制正交小波的设计

本文提出了一种M带余弦调制正交小波的设计方法。该方法将原型滤波器表示成一个满足K正则度条件的滤波器和一个待定滤波器的级联。并且优化的目标函数和约束条件都是优化参数的二次函数。从而简化了优化问题并获得了频率选择性更好的M带余弦调制正交小波。     

二维双原型完全过采样DFT调制滤波器组的快速设计方法

传统的2维大规模滤波器组的设计方法具有复杂度高的缺点。该文提出一种设计2维双原型滤波器组的快速方法,该方法利用近似完全重构的条件,并采用完全过采样的离散傅里叶变换(DFT)调制滤波器组来设计。新算法将两个原型滤波器的设计问题归结为一个无约束优化问题,其中目标函数为滤波器组的总体失真(传递失真和混叠失真)与原型滤波器阻带能量的加权和,利用目标函数的梯度向量,通过双迭代机制求解该优化问题。单步迭代中,利用矩阵求逆的等效条件和块Toeplitz矩阵求逆的快速算法,显著地降低了计算复杂度。理论分析和数值实验表明,新算法可以得到整体性能更好的滤波器组,计算复杂度大幅度降低,故可以快速设计大规模的2维滤波器组。     

基于CMOS对数域积分器的小波变换模拟VLSI实现

提出了一种基于CMOS对数域积分器的连续Marr小波变换模拟VLSI实现方法.构造了Marr母小波时域逼近函数模型,用Levenbery-Marquardt非线性最小二乘法求解模型参数最优解,得到母小波逼近函数.设计了以CMOS对数域积分器为积木块的小波变换电路,该电路由冲激响应为母小波逼近函数及其伸缩函数的滤波器组构成,滤波器组采用低灵敏度的IFLF结构进行综合.SPICE仿真结果表明该方法的可行性.     

基于开关电流双线性积分器的IFLF小波滤波器设计

根据连续时间滤波器设计理论,提出了一种基于开关电流双线性积分器和IFLF结构的取样数据小波滤波器设计方法。利用麦克劳林级数逼近小波频域函数,采用开关电流双线性积分器作为基本单元设计出传递函数为频域逼近函数的IFLF结构小波滤波器。通过调节滤波器时钟频率获得任意尺度小波函数实现连续小波变换。实验结果表明了该方法设计小波滤波器具有电路结构简单,小波函数尺度易于调节,通带灵敏度低的特点。     

近似完全重构IIR余弦调制滤波器组的优化设计

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。基于预先给定的极点值,IIR原型滤波器的设计问题可以简化成一个凸极大值极小化的优化问题,从而采用二阶锥规划法求解。所得余弦调制滤波器组具有良好的频率特性和合理的完全重构误差。所设计的原型滤波器是因果稳定的,并且其多相因子分母相同,简化了完全重构条件,可以用来进一步优化得到的完全重构系统。     

M带余弦调制滤波器组的迭代设计算法

余弦调制滤波器组的设计问题通常是关于原型滤波器系数的非凸优化问题,设计的优劣很大程度上取决于设计问题的归结和所采用的求解算法.本文提出了一种基于迭代的设计方法,用于设计近似完全重构的余弦调制滤波器组.该方法通过松弛完全重构条件和运用迭代的思想,将余弦调制滤波器组的设计归结为一个易于求解的优化问题.在该优化问题中,原型滤...     

临界采样余弦调制滤波器组算法综述

在多速率数字信号处理系统中,余弦调制滤波器组受到广泛关注.它是一种常用的滤波器组,可以通过对低通原型滤波器优化并进行余弦调制得到分析和综合滤波器组,并且可以做到对信号的完全重构,具有计算复杂度低和设计简单等优点.该文综述了余弦调制滤波器组的发展过程及各种算法.     

一种满足精确重建条件的多采样率滤波器组的实现方法

多采样率滤波器组可以通过对线性相位低通原型滤波器进行余弦调制来实现，本文给出了一咱满足重建条件的采用余弦调制结构的系统实现方法，并指出了其多项元素矩阵无损的充分必要条件，在精确重建的前提下，对低通原型滤波器系数进行了优化。     

高斯小波变换的开关电流电路实现

提出了采用开关电流电路技术实现连续高斯小波变换的方法.建立了逼近高斯母小波的优化参数模型,用非线性最小二乘法求解模型参数最优解.设计了以开关电流积分器为积木块的小波变换电路,该电路由冲激响应为母小波逼近函数及其伸缩函数的滤波器组构成.此方法对于小波变换的模拟VLSI实现具有一定的理论价值与实际意义,仿真结果表明该方法的可行性.     

用于信号逼近的最佳正交子波选择方法

离散子波变换将离散时间信号分解为一系列分辨率下的离散逼近和离散细节。紧支的正交规范子波与完全重建正交镜象滤波器组相对应。本文提出一种用于信号最佳逼近的正交子波选择方法,即选择满足一定条件的滤波器的方法。通过对滤波器参数化,可以将带约束的最优化问题转化为无约束最优化问题,通过对参数在一定范围内的搜索,得到最优解。文中给出了计算机模拟的结果。     

应用于分段连续信号的基于提升格式的双自适应小波变换

由于小波具有良好的时频特性，对于平滑的信号，利用固定尺寸的小波滤波器滤波可以获得良好的线性近似结果。然而对于某些具有突变点的信号而苦，采用固定尺寸的小波滤波器进行线性滤波并不足一个理想的选择。在Piella G提出的基于提升格式的自适应小波变换算法的基础上，本文提出了一个新的双自适应小波变换算法，将其应用于分段连续信号中得到了较好的线性近似结果。     

用余弦调制PR－FIR方法构造正交小波基

离散小波变换将离散时间信号分解为一系列不同分辨率下的离散近似信号和离散细节，紧支的正交规范小波与完全重构正交镜象滤波器（ＰＲ－ＱＭＦ）相对应。本文在“二带”正交小波基的构造条件下，利用余弦调制完全重构滤波器组的方法，实现了正交小波基的构造，计算模拟表明该方法非常简单、有效。     

自适应小波变换更新滤波器的优化研究

基于提升格式的小波变换被称为第二代小波变换,该种结构提供了一种灵活构造非线性小波分解和重构的方法.G.Piella根据提升格式小波变换的结构特点,提出了一种不需要额外附加信息就可完成精确重构的自适应更新滤波器,但算法只说明了滤波器系数需要满足精确重构的条件,没有具体说明如何确定滤波器的系数.在先选定预测滤波器的基础上,...     

On the Design of Nearly-PR and PR FIR Cosine Modulated Filter Banks Having Approximate Cosine-Rolloff Transition Band

This paper proposes an efficient method for designing nearly perfect reconstruction (NPR) and perfect reconstruction (PR) cosine modulated filter banks (CMFBs) with prototype filters having an approximate cosine-rolloff (CR) transition band. It is shown that the flatness condition required for an NPR CMFB can be automatically satisfied by using a prototype filter with a CR transition band. The design problem is then formulated as a convex minimax optimization problem, and it can be solved by second-order cone programming (SOCP). By using the NPR CMFB so obtained as an initial guess to nonlinear optimizers such as Fmincon in Matlab, high-quality PR CMFBs can be obtained. The advantages of the proposed method are that it does not require a user-supplied initial guess of the prototype filter and bumps in the passband of the analysis filters can be effectively suppressed.     

M-ary wavelet transform and formulation for perfect reconstructionin M-band filter bank

The binary wavelet transform is generalized and extended to the M-ary biorthonormal case. The computational equivalence between the discrete wavelet analysis and the M-band multirate signal filtering is indicated. The equivalence allows the perfect reconstruction requirement in a filter bank to be investigated from the vector space decomposition/reconstruction in wavelet analysis. From the construction of the biorthonormal wavelet bases, the necessary and sufficient condition for the filters in a perfect reconstruction filter bank is formulated. Under this formulation, an additional optimization procedure is then used to model the frequency domain requirement in filter bank design     

Wavelets and filter banks: theory and design

The wavelet transform is compared with the more classical short-time Fourier transform approach to signal analysis. Then the relations between wavelets, filter banks, and multiresolution signal processing are explored. A brief review is given of perfect reconstruction filter banks, which can be used both for computing the discrete wavelet transform, and for deriving continuous wavelet bases, provided that the filters meet a constraint known as regularity. Given a low-pass filter, necessary and sufficient conditions for the existence of a complementary high-pass filter that will permit perfect reconstruction are derived. The perfect reconstruction condition is posed as a Bezout identity, and it is shown how it is possible to find all higher-degree complementary filters based on an analogy with the theory of Diophantine equations. An alternative approach based on the theory of continued fractions is also given. These results are used to design highly regular filter banks, which generate biorthogonal continuous wavelet bases with symmetries     

基于频域插值的信道化原型滤波器设计

针对信道化原型滤波器设计复杂度较高的问题,提出一种满足线性相位要求的原型滤波器频域插值设计算法。该算法采用无约束迭代优化办法获得了阻带衰减较高的低阶滤波器模型,然后根据所推导的频域插值模型构建满足线性相位特性的原型滤波器频谱,最后通过快速傅里叶逆变换获得了满足信道化滤波器组完全重构特性要求的原型滤波器。所提设计算法将频域插值与迭代优化相结合,有效地解决了设计高阻带衰减的原型滤波器时待优化参数数目较大的问题,并且不会产生镜像频谱,省去了镜像抑制滤波器的设计。仿真结果表明,所提算法相比传统的时域插值设计算法具有显著的性能改善,并且降低了设计复杂度。     

基于QPSO优化算法的余弦调制滤波器组设计

提出了一种新的余弦调制滤波器组设计方法,此方法以原型滤波器的阻带衰减作为目标函数,用改进型量子粒子群算法(QPSO)设计最接近满足重构条件的原型低通滤波器,然后在此基础上通过余弦调制得到分析滤波器组和综合滤波器组.实验仿真结果表明,用此方法设计的余弦调制滤波器组(CMFB)具有良好的阻带衰减特性和精确重构性能,在满足性...     

正交小波变换中边界的零延拓及其无失真恢复

在有限长信号的小波变换中,一般说来零延拓不是一种好边界处理方法,但对有些类别的小波,零延拓却能带来处理上的很大方便和收到良好的一文主要探讨了正交小波中低通滤波器ｈπ的支撑为「０,Ｍ」的小波变换的边界处理问题,提出了零延拓展是其较好的选择,我们首先利用小波变换的性质证明了一个有意义的结论：然后由这个结论证明了这类小波边界零延拓的可完全恢复性,并给出了一种无失真恢复算法,最后把这种方法与其它边界处理方