[發明專利]一種基于DFT的非最大抽取系統綜合濾波器組構造方法

有效

• 申請號: 201510762085.1
• 申請日: 2015-11-10
• 公開（公告）號: CN105337587B
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張文旭;陳亞靜;陳濤;周成群;史方明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H03H17/02
• 分類號: H03H17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于軟件無線電應用領域，具體涉及到寬頻帶數字收發系統、語音信號處理系統以及多載波通信系統中的一種基于DFT的非最大抽取系統綜合濾波器組構造方法。一種基于DFT的非最大抽取系統綜合濾波器組構造方法，利用移頻模塊，將有待綜合的M個子帶基帶復信號分別乘以復指數調制因子，得到帶寬相等、中心頻率等間隔排列的信號頻譜分布方式；再將M個信道的調制數據經過傅立葉變換模塊，對M個子信道進行離散傅立葉逆變換IDFT，得到變換后數據；對IDFT后的數據進行濾波，進行D倍插值，得到M個子信道插值后數據；最后經過延時模塊、求和模塊，綜合出最終的目標信號。本發明可以得到更好的阻帶衰減，減少運算量和硬件資源損耗。

技術領域

本發明屬于軟件無線電應用領域，具體涉及到寬頻帶數字收發系統、語音信號處理系統以及多載波通信系統中的一種基于DFT的非最大抽取系統綜合濾波器組構造方法。

背景技術

隨著軟件無線電系統、通信系統、視頻信號分析、語音信號分析、圖像信號處理、雷達信號處理等領域的飛速發展，數字信號的處理技術越來越受到人們的關注。數字信號處理是電子戰與通信的基礎，而電子戰與通信是現代信息技術戰爭的兩大戰場，電子戰中的許多技術在通信領域里同樣適用。濾波器組技術作為數字信號處理的關鍵技術之一，成為了軟件無線電應用領域的研究熱點。綜合濾波器組結構設計及其構造方法的研究是濾波器組技術中的重要環節，優化的綜合濾波器組結構設計可以極大地提高系統性能，降低資源消耗，對采用濾波器組結構設計的軟件無線電應用領域具有重要的現實意義。

在綜合濾波器結構設計方面，專利《一種格形結構綜合濾波器組的構造方法》(申請號：2010100290218)采用了格形結構構造綜合濾波器組，用于圖像去噪領域，與本發明結構設計不同；文獻《綜合濾波器組優化設計及其在圖像處理中的應用》(武漢科技大學博士論文，2014年)主要對圖像處理中的一維、二維綜合濾波器組優化設計進行了研究，均采用的是格形結構，與本發明結構設計不同；文獻《HDTV音頻解碼綜合濾波器組算法優化及FPGA實現》(電子測量技術，2008年)主要圍繞音頻處理中的綜合濾波器組蝶形結構的FPGA實現問題研究，并未給出綜合濾波器組的具體構造方法，與本發明內容不同；文獻《基于M通道LPPRFB的綜合濾波器對稱性與長度選擇方法研究》(儀器儀表學報，2009年)主要是圍繞綜合濾波器的對稱性和長度選擇方法的研究，并未涉及到綜合濾波器組的構造方法，與本發明專利有別。

發明內容

本發明的目的提供了一種基于DFT的非最大抽取系統綜合濾波器組構造方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種基于DFT的非最大抽取系統綜合濾波器組構造方法，利用移頻模塊，將有待綜合的M個子帶基帶復信號為分別乘以復指數調制因子，得到帶寬相等、中心頻率等間隔排列的信號頻譜分布方式；再將M個信道的調制數據經過傅立葉變換模塊，對M個子信道進行離散傅立葉逆變換IDFT，得到變換后數據；然后對IDFT后的數據進行濾波，再經過上采樣進行D倍插值，得到M個子信道插值后數據；最后經過延時模塊、求和模塊，綜合出最終的目標信號。

綜合濾波器組構造滿足如下特征條件：

其中H(Z)為分析濾波器組原型濾波器，G(Z)為綜合濾波器組原型濾波器，K(Z)為中間處理單元頻率響應，X(Z)為輸入信號x(n)的Z變換，Y(Z)為輸出信號y(n)的Z變換，M為信道數，D為抽取數；

矩陣形式定義如下：

矩陣表示式為：