[發明專利]抑制窄帶干擾的濾波器的設計方法和裝置

有效

• 申請號: 202010094974.6
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111245399B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 范光榮;張剛
• 申請（專利權）人: 北京數碼視訊軟件技術發展有限公司
• 主分類號: H03H9/46
• 分類號: H03H9/46
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 徐麗

1.一種抑制窄帶干擾的濾波器的設計方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取預設的干擾頻率和預設的抑制帶寬；

根據所述預設的干擾頻率和所述預設的抑制帶寬設定約束條件；

根據所述約束條件計算M階復全通濾波器的系數；

根據所述M階復全通濾波器的系數，得到M階復全通濾波器的傳遞函數，M為正整數；

根據所述M階復全通濾波器的傳遞函數，得到M階復限波IIR濾波器的傳遞函數；

根據所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，得到M個級聯的一階濾波器的傳遞函數；

其中，所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數以零極點的形式表示；

所述根據所述約束條件計算M階復全通濾波器的系數，包括：

根據預定義的M階復全通濾波器的傳遞函數和所述預定義的M階復全通濾波器的傳遞函數的系數，得到M階復全通濾波器的相頻響應函數；

根據所述M階復全通濾波器的相頻響應函數，得到超定方程組，并將所述超定方程組用矩陣形式表示；

計算以所述矩陣形式表示的超定方程組的最小二乘解，得到所述M階復全通濾波器的系數；

所述根據所述M階復全通濾波器的傳遞函數，得到M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，包括：

根據下式計算所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數：

其中，為所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，為零點，為極點，M為階數，為增益；

所述根據所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，得到M個級聯的一階濾波器的傳遞函數，包括：

根據下式計算所述M個級聯的一階濾波器的傳遞函數：

其中，為所述一階濾波器的傳遞函數，為所述增益，M為所述階數，為所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，為所述零點，為所述極點。

2.根據權利要求1所述的抑制窄帶干擾的濾波器的設計方法，其特征在于，所述方法還包括：

獲取加權矩陣；

計算以所述矩陣形式表示的超定方程組和所述加權矩陣的最小二乘解，得到所述M階復全通濾波器的系數。

3.一種抑制窄帶干擾的濾波器的設計裝置，其特征在于，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取預設的干擾頻率和預設的抑制帶寬；

設定單元，用于根據所述預設的干擾頻率和所述預設的抑制帶寬設定約束條件；

第一計算單元，用于根據所述約束條件計算M階復全通濾波器的系數；

第二獲取單元，用于根據所述M階復全通濾波器的系數，得到M階復全通濾波器的傳遞函數，M為正整數；

第三獲取單元，用于根據所述M階復全通濾波器的傳遞函數，得到M階復限波IIR濾波器的傳遞函數；

第四獲取單元，用于根據所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，得到M個級聯的一階濾波器的傳遞函數；

其中，所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數以零極點的形式表示；

所述第一計算單元具體用于：

根據預定義的M階復全通濾波器的傳遞函數和所述預定義的M階復全通濾波器的傳遞函數的系數，得到M階復全通濾波器的相頻響應函數；

根據所述M階復全通濾波器的相頻響應函數，得到超定方程組，并將所述超定方程組用矩陣形式表示；

計算以所述矩陣形式表示的超定方程組的最小二乘解，得到所述M階復全通濾波器的系數；

所述第三獲取單元具體用于：

根據下式計算所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數：

其中，為所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，為零點，為極點，M為階數，為增益；

所述第四獲取單元具體用于：

根據下式計算所述M個級聯的一階濾波器的傳遞函數：

其中，為所述一階濾波器的傳遞函數，為所述增益，M為所述階數，為所述M階復限波IIR濾波器的傳遞函數，為所述零點，為所述極點。

4.根據權利要求3所述的抑制窄帶干擾的濾波器的設計裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

第五獲取單元，用于獲取加權矩陣；

第二計算單元，用于計算以所述矩陣形式表示的超定方程組和所述加權矩陣的最小二乘解，得到所述M階復全通濾波器的系數。