[发明专利]基于频率卷曲和余弦调制的完全重构滤波器组的设计方法

摘要

本发明公开了一种基于频率卷曲和余弦调制的完全重构滤波器组的设计方法，包含三个频率卷曲模块。一个被用来把均匀子带映射到新的频域产生通带。第二个和第三个被用来把原型掩蔽滤波器映射成目标掩蔽滤波器。因此，无论通带产生模块有多少种可能都只需要设计两个原型滤波器，这大大降低了系统的复杂度，同时提高了灵活性。解决了通带产生模块和掩蔽滤波模块的频率卷曲参数之间关系的问题，统一预先设计各种情况下全通系统的参数值，然后任意一种方案都可以在不改变系统结构的情况下通过改变参数值得的方法直接实现。

主权项

1.一种基于频率卷曲和余弦调制的完全重构设计的滤波器，其特征是：包括通带产生模块和掩蔽滤波模块，其中，所述通带产生模块包括第一频率卷曲模块和余弦调制部分，所述掩蔽滤波模块包括第二频率卷曲模块和第三频率卷曲模块，所述第一频率卷曲模块、第二频率卷曲模块和第三频率卷曲模块均包括了改进的原型滤波器，把第一频率卷曲模块的原型滤波器的延时单元用一阶全通系统代替来实现频率卷曲，从而将均匀子带映射到新的频域产生非均匀子带，把第二频率卷曲模块和第三频率卷曲模块的原型滤波器的延时单元用一阶全通系统代替，从而实现原型滤波器映射成目标掩蔽滤波器；a＝rejα为第一频率卷曲模块中一阶全通系统发的零极点，α为a的相位，r为a的相位，参数α为第一频率卷曲模块的控制参数；所述通带产生模块接收输入信号，对其进行处理后传送给余弦调制模块，根据α的不同参数，利用选择开关将所述余弦调制模块的不同输出值，分别进行直接输出或传输给掩蔽滤波模块；输入数据依次通过第一频率卷曲模块和余弦调制部分，得到输出y₀(n)到y_M(n),并通过开关S₁将上述输出直接输出或暂存至一个寄存器内，寄存器将输入的y₁(n)到依次通过开关S₂、低频域的第二频率卷曲模块和与其互补滤波器进行输出；寄存器将输入到y_M‑1(n)依次通过开关S₃、第三频率卷曲模块和与其互补滤波器进行输出，参数r，α，控制第一频率卷曲模块；所述第二频率卷曲模块和第三频率卷曲模块均具有两个输出，一个是其本身的输出，另一个是其互补滤波器的输出；当α等于0时，通带输出不需要通过掩蔽滤波模块，开关S₁直接连接到输出通路，因此y₀(n)到y_M(n)直接输出，当‑π＜α＜0时，开关S₁直接连接到寄存器通路，然后通过掩蔽滤波模块得到最后的输出，S₁的输出先存在一个寄存器中，第一个y₀(n)和最后一个被直接输出；y₁(n)到需要通过低频域的第二频率卷曲模块和与其互补滤波器，到y_M‑1(n)需要通过高频域的第三频率卷曲模块和与其互补滤波器，开关S₂和开关S₃都具有多个开关选择档位，利用开关S₂和开关S₃档位的轮流切换选择y_i(n)，y_i(n)为复信号，为余弦调制模块的输出，且i为M是余弦调制的参数，原型滤波器的截止频率是1/M。