[發(fā)明專利]二維對角方向濾波器的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610421004.6
• 申請日: 2016-06-13
• 公開（公告）號: CN105956338B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝雪梅;韓笑;李永波;翁昕;趙至夫;石光明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;H03H9/64;H03H21/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 王品華,黎漢華

1.一種二維對角方向濾波器的設(shè)計方法，包括：

(1)產(chǎn)生帶寬為ω、長度為N的有限長單位沖激FIR一維低通濾波器p；

(2)根據(jù)一維低通濾波器p產(chǎn)生豎直方向濾波器f：

(2a)將一維低通濾波器p與自身進行行卷積與列卷積，產(chǎn)生初始的二維濾波器q1，該二維濾波器的帶寬亦為ω；

(2b)對初始的二維濾波器q1的頻譜進行45^°旋轉(zhuǎn)，并進行歸一化，得到帶寬為ω_c的二維濾波器q2；

(2c)對帶寬為ω_c的二維濾波器q2通過下采樣進行頻譜擴張，并進行歸一化，得到第一個鉆石型濾波器d1；

(2d)對第一個鉆石型濾波器d1進行頻譜移π操作，得到沙漏型濾波器h1；

(2e)對沙漏型濾波器h1進行上采樣，并進行歸一化，使其頻譜寬度變窄、夾角變小，得到頻譜變窄的沙漏型波器h2；

(2f)重復(fù)步驟(1)及步驟(2a)到(2c)，得到第二個鉆石型濾波器d2；

(2g)將頻譜變窄的沙漏型波器h2與第二個鉆石型濾波器d2級聯(lián)，得到豎直方向濾波器f；

(3)根據(jù)豎直方向濾波器f產(chǎn)生對角方向濾波器g：

對級聯(lián)所得的豎直方向濾波器f進行頻譜45^°旋轉(zhuǎn)，并進行歸一化，得到對角方向濾波器g。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(1)中用一維濾波器設(shè)計方法產(chǎn)生帶寬為ω、長度為N的有限長單位沖激FIR一維低通濾波器p，采用切比雪夫逼近法或窗函數(shù)法。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中采用切比雪夫逼近法產(chǎn)生有限長單位沖激FIR一維低通濾波器p，按如下步驟進行：

首先，設(shè)定濾波器長度N、通帶截止頻率ω_p、阻帶起始頻率ω_s和帶寬ω，

然后，調(diào)用商用軟件matlab中的firpm函數(shù)，產(chǎn)生有限長單位沖激FIR一維低通濾波器p。

4.采用根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中采用窗函數(shù)法產(chǎn)生有限長單位沖激FIR一維低通濾波器p，是先設(shè)定濾波器長度N和帶寬ω；再調(diào)用商用軟件matlab中的fir1函數(shù)，產(chǎn)生有限長單位沖激FIR一維低通濾波器p。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2b)中對初始的二維濾波器q1的頻譜進行45^°旋轉(zhuǎn)并進行歸一化，按如下步驟進行：

(2b1)設(shè)置第一quincunx采樣矩陣或

(2b2)調(diào)用商用matlab軟件中的sampling函數(shù)，設(shè)定下采樣模式’1’，按第一quincunx采樣矩陣Q的方式對初始的二維濾波器q1進行采樣，實現(xiàn)對初始的二維濾波器q1的頻譜45^°旋轉(zhuǎn)，得到旋轉(zhuǎn)后的二維濾波器q2'；

(2b3)對旋轉(zhuǎn)后的二維濾波器q2'進行歸一化，即將旋轉(zhuǎn)后的二維濾波器q2'乘以第一quincunx采樣矩陣Q的行列式值det(Q)，得到帶寬為ω_c的二維濾波器q2，其中ω_c＝2ω。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2c)中對帶寬為ω_c的二維濾波器q2進行頻譜擴張并進行歸一化，按如下步驟進行：

(2c1)設(shè)置第一采樣矩陣其中K＝π/ω_c；

(2c2)調(diào)用商用matlab軟件中的sampling函數(shù)，設(shè)定下采樣模式’1’，按第一采樣矩陣M_d的方式對帶寬為ω_c的二維濾波器q2進行采樣，實現(xiàn)對該帶寬為ω_c的二維濾波器q2的頻譜擴張，得到頻譜擴張后的二維濾波器d1'；

(2c3)對頻譜擴張后的二維濾波器d1'進行歸一化，即將頻譜擴張后的二維濾波器d1'乘以第一采樣矩陣M_d的行列式值det(M_d)，得到第一個鉆石型濾波器d1。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(2d)中對第一個鉆石型濾波器d1進行頻譜移π操作，是將鉆石型濾波器d1的頻譜作為輸入，調(diào)用商用matlab軟件中的fftshift函數(shù)實現(xiàn)的，然后得到沙漏型濾波器h1。