低复杂度有限冲激响应滤波器设计方法研究及应用

发布时间：2020-10-28 08:28

　　 有限冲激响应(Finite Impulse Response)数字滤波器的性能可以由过渡带的带宽和通止带的衰减系数两个指标来衡量。由于直接型FIR滤波器的实现复杂度与过渡带宽成反比,高性能的FIR滤波需要极高的实现复杂度。典型的低复杂度滤波器结构包括内插滤波器(Interpolated Finite Impulse Response)、频罩法滤波器(Frequency Response Masking)和外插冲激响应法滤波器(Extrapolated Impulse Response)等,可以利用少量的乘法器资源实现过渡带极窄的FIR滤波器。本文从外插冲激响应滤波器出发,重点研究了低实现复杂度的滤波器结构及其系数求解方法,主要工作如下:1.研究外插冲激响应(EIR)滤波器结构。通过对结构中主瓣参数M进行限制及对基础旁瓣进行奇偶分量分解,将EIR滤波器的传递函数转化为一路直接型FIR滤波器和两路内插滤波器的并联结构。将EIR滤波器的系数求解问题转化为内插滤波器的系数求解问题。并且给出了传统EIR滤波器结构内含的三个限制条件。2.提出了一种新型的基于EIR滤波器的并联滤波器结构。在传统的EIR滤波器结构中,旁瓣延拓周期T需要与旁瓣长度N_D相等,在加权延拓的过程中奇对称分量的权值,必须与偶对称分量的权值相等。本文给出的新型滤波器结构打破了上述的限制条件,解决了EIR滤波器无法设计高阶FIR滤波器的缺陷。根据两路内插滤波器中原型滤波器长度奇偶性的不同,将改进型EIR滤波器分为第一型和第二型两种类型。传统EIR滤波器可视为改进型EIR滤波器满足延拓周期T与旁瓣长度N_D相等,并且奇分量的加权系数与偶分量的加权系数相同时的特例。结合非线性联合优化算法,改进型EIR滤波器可以在进一步降低实现复杂度的同时,降低滤波器的群时延。3.给出单一支路EIR滤波器结构及其设计方法。与改进型EIR滤波器相比,单一支路EIR滤波器只需保留并联结构中的奇分量支路,对于满足条件k??_c为整数的滤波器设计指标,单支路EIR滤波器具有更低的实现复杂度。单支路EIR滤波结构尤其适用于半带滤波器的设计。
【学位单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN713
【部分图文】：

二章 低复杂度滤波器结构介绍构中，除了直接将滤波器的冲激响应作为系数的直混合的实现方法。通过改进电路结构来实现低复、和外插法三种。本章将分别介绍这三种结构的解算法。 的 FIR 滤波器而言，一种简单有效的低复杂度实器由两个直接型滤波器级联而成，一个称之为原带将决定整体滤波器的截止频率等频率响应指标动误差有着重要的影响。 LO

HM(zL)Input图 2.1 内假设原型滤波器的冲激响应为 Mh n ，假设 'Mh n ，即 'MMh h n 则其插值之后的传递函数 'MH z 为 ' M MH z H HH( )Mh n

i Li MH z H z G z 蔽滤波器 G z 的截止频率Gp 和Gs 可以由下面的关Gp psGsL 换插值压缩性质在低复杂度滤波器设计中的典型应用，要意义。器计窄通带滤波器的局限性，lim 提出了频率遮蔽响应(FRH(z)H(zM)Output
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本文编号：2859842