[發明專利]一種對數字信號使用DFT理想濾波器的濾波方法

有效

• 申請號: 200710063948.1
• 申請日: 2007-02-15
• 公開（公告）號: CN101246469A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發明（設計）人: 劉志成;方伍寶;朱海波
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G06F17/14
• 分類號: G06F17/14
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所
• 代理人: 韋慶文

技術領域

本發明涉及數字信號處理，具體涉及對數字信號使用DFT理想濾波器濾波。

背景技術

在數字信號處理領域中，經常需要將特定頻率或窄頻帶信號從寬頻帶信號中分解出來，以突出目標信號的效果；或者將特定頻率帶信號從寬頻帶信號中去除。離散傅立葉變換(DFT)的特定頻率分量是無限長的余弦或正弦波列，使用DFT理想濾波器會產生吉普斯效應，因此，在實際數字信號處理中使用DFT理想濾波器一直被認為是不切實際的。然而，要克服吉普斯效應，DFT實際濾波器需有足夠的鑲邊，這就使得分頻結果內摻雜了過多不需要的頻率分量。

在石油工業出版社1999年12月出版的R.E.謝里夫所著的《勘探地震學》(第二版)第704-705頁，描述了常規DFT濾波及理想濾波器的問題。在該書第407-408頁描述了希爾伯特Hilbert變換的基本應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種對數字信號使用DFT理想濾波器的濾波方法，能夠使寬頻帶信號的濾波性能更佳，信噪比高，基本無吉普斯效應。

本發明的技術方案是：

一種對數字信號使用DFT理想濾波器的濾波方法，原始數據為：一道時間序列數字信號，記為x_r(t)；

對x_r(t)進行濾波，包括但不限于下述步驟：

第一步：對x_r(t)進行希爾伯特變換，得到x_h(t)；

希爾伯特變換是公知的常規方法，本領域的技術人員都可以準確無誤地從x_r(t)惟一得到x_h(t)。

第二步，分為兩個獨立的分步驟：第二A步、第二B步，這兩個分步驟之間沒有先后順序，無論先完成哪一步都不影響本技術方案的實施。

所述的第二A步包括：計算瞬時包絡a(t)：

a(t)=xr2(t)+xh2(t)---(1)]]>

所述的第二B步包括兩小步，

第二B步第1小步是：計算相位函數cosθ(t)，

cosθ(t)=xr(t)a(t)---(2)]]>

當先進行第二B步時，(2)式中的a(t)直接用(1)式右邊代入，可以在不計算瞬時包絡的情況下，直接計算出相位函數。

對原始信號進行希爾伯特變換、計算瞬時包絡、計算相位函數，都是公知的常規方法，在三瞬分析中經常使用，其變換、計算方法在公知教科書中都已揭示。

第二B步第2小步是：對相位函數cosθ(t)進行DFT理想濾波器濾波，得到濾波后的相位函數y_θ(t)；

DFT理想濾波器濾波本身是公知方法，可以有：理想帶通濾波器、理想高通濾波器、理想低通濾波器、理想帶阻濾波器。