[发明专利]一种低时延数字滤波器的指标系数确定方法

权利要求书

1.一种低时延数字滤波器的指标系数确定方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定分配滤波器指标系数目标值；

步骤2：对滤波器性能进行分配，将滤波器性能指标具体划分为幅度响应要求、相位响应要求和时延要求；并根据步骤1中的指标系数目标值得到理想滤波器频响函数，以其对应的幅度响应、相位响应、群时延响应(相位变化率)值，并作为优化的目标值；

步骤3：建立数字滤波器的频域响应优化配置目标代价函数；

步骤4：根据步骤3的代价函数，将代价函数中的各项分别离散化，并应用遗传算法和非线性优化方法求解代价函数的最优解，其结果即为设计所需的滤波器。

2.根据权利要求1所述的系数确定方法，其特征在于，所述步骤1中，采样率3.84MHz，设计滤波器为45阶满足：120K通带带内波动0.1dB,400KHz阻带抑制大于等于65dB，群时延小于等于3us。

3.根据权利要求1所述的系数确定方法，其特征在于，所述步骤2中，在数字频带[0,2π)内进行量化，得到理想滤波器频响函数H_d(e^jω)，以其对应的幅度响应|H_d(e^jω)|、相位响应arg(H_d(e^jω))、群时延响应(相位变化率)τ(e^jω)值，并作为优化的目标值。

4.根据权利要求1所述的系数确定方法，其特征在于，所述步骤3中，该步骤包括3.1)设置向量变量h＝[h(0),h(1)...h(N-1)]^T表示实际可得滤波器的参数，N表示目标滤波器的阶数，T表示向量转置；则滤波器的频域响应表示为下式：

H(ejω)=Σn=0n=N-1h(n)×e-jωn=F(h,ω)]]>

其对应的幅度响应为|H(e^jω)|，

相位响应为arg(H(e^jω))，

群时延响应为

步骤3.2)设理想低通滤波器通带为[0,ω1]，阻带为[ω2,π]，设置代价函数

φ(h)=Δ0×∫0ω1|F(h,ω)-Hd(ejω)|2dω+Δ1×∫ω2π|F(h,ω)-Hd(ejω)|2dω+Δ2×∫0ω1|darg(F(h,ω))dω-τ(ejω)|2dω]]>

Δ0，Δ1和Δ2为比例因子，用于调节通带、阻带和群时延的优化程度；在寻找h时，使上述代价函数最小，以使设计滤波器的频域响应和理想滤波器的频域响应最大程度的接近；。