[发明专利]一种基于外插脉冲响应法实现的快速滤波器组的非均匀数字信道化方法

摘要

本发明公开了一种基于外插脉冲响应法实现的快速滤波器组的非均匀数字信道化方法，利用主分量分析法以及SOCP优化实现了EIR滤波器的最优设计，实现了对原型滤波器频域的最优逼近；在达到相同设计指标的前提下，提出的EIR‑FFB的实现复杂度比DFTFB、CMFB、MPRB以及MRFB的复杂度都要低，EIR‑FFB在具有优良性能的同时也兼具了低复杂度特性；EIR‑FFB实现的非均匀数字信道化，在硬件结构不改变的条件下，与其他设计方法相比，具有较低的实现复杂度；由于EIR‑FFB的非均匀信道化设计与待接收的标准数无关，因此可包容的标准容量极大。

主权项

1.一种基于外插脉冲响应法实现的快速滤波器组的非均匀数字信道化方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)WP_i、WS_i、DP_i、DS_i为第i,i＝1,2,...,n种标准的通阻带边界频率以及通阻带纹波，ω_pi、ω_si、δ_pi、δ_si分别表示EIR‑FFB第i种标准对应的通道0的通阻带边界频率和通阻带纹波，根据公式(1)、(2)将全局设计指标的中心频率搬移至π/2处，求得ω_pi、ω_si、δ_pi、δ_si其中，WP_i、WS_i、DP_i、DS_i依次分别为第i,i＝1,2,...,n种标准的通带频率、阻带频率、通带纹波以及阻带纹波；ω_pi、ω_si、δ_pi、δ_si依次分别表示EIR‑FFB第i种标准对应的通道0的通带边界频率、阻带边界频率、通带纹波以及阻带纹波；(2)再根据式(3)求得EIR‑FFB的全局指标：通道数N、通带边界频率ω_p、阻带边界频率ω_s、通带纹波δ_p、阻带纹波δ_s其中，N₁,N₂,...,N_n表示第i(i＝1,2,…,n)种标准对应的通道数；EIR‑FFB表示基于外插脉冲响应的快速滤波器组；(3)利用半带滤波器设计FFB的各级原型滤波器，设计指标的确定方法如下：FFB的通道频率响应由第0级的子滤波器的频率响应决定，令θ_k,m为第k级的第m个子滤波器的通带边界频率，其中 k ＝ 0,1,...,L‑1,m ＝ 0,1,...,2^k‑1 ， θ_k、为第k级原型滤波器的通、阻带边界频率，两者的关系如式(4)，则FFB的每一级的原型滤波器通带边界频率如式(5)、(6)所示；其中，L为FFB的滤波器级数；(4)利用主分量分析法将所有旁瓣组成一个向量矩阵，将系数自相关矩阵的最大特征向量作为一次外插的基旁瓣；利用一次外插后得到的外插滤波器的系数与原型滤波器系数之间的误差的拟周期特性，进行二次外插得到一个外插初值系数x₀；从初值x₀开始，将主瓣系数、旁瓣系数、外插比例因子组成一个待优化系数向量，利用SOCP优化方法在FIR滤波器的频域内寻找最优解；SOCP表示二阶锥优化。