低复杂度的线性相位FIR多频陷波滤波器的研究与设计

发布时间：2021-04-22 10:38

　　FIR多频陷波滤波器具有线性相位、精度高、稳定性好等诸多优势,被广泛应用在移动通信、电力系统和生物医学等领域。然而当陷波性能要求较高时,通常需要较高的滤波器阶数,导致FIR陷波滤波器硬件实现时需要庞大的运算单元数目和大量的硬件资源。因此,如何解决设计过程中存在的高性能与高复杂度的矛盾问题成为研究重点。为了降低FIR多频陷波滤波器设计实现的复杂度,本文以稀疏滤波器设计算法和共同子式消除（CSE）方法为基础,对低复杂度的FIR多频陷波滤波器的设计原理与实现方法进行了研究。本文的主要工作如下:（1）提出了一种陷波频率可调的稀疏线性相位FIR多频陷波滤波器的设计方法。所提方法首先利用稀疏算法设计一个陷波频率为0的FIR单频陷波滤波器作为固定的原型滤波器,然后根据设计参数中的陷波频率点集,对原型滤波器的抽头系数进行调整,得到满足性能要求的FIR多频陷波滤波器。系数调整过程不涉及任何迭代计算,避免了重新设计整个滤波器,从而直接降低了设计算法的复杂度。并且所提方法还具有滤波器抽头系数稀疏性高的优点,可使其实现所需要的加法器数目大大减少,从而提高运算速度、减小硬件成本。通过仿真实验证明了所提方法的有效... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 主要研究内容以及章节安排
第二章 FIR陷波滤波器概述
    2.1 引言
    2.2 FIR滤波器基本概念
        2.2.1 FIR滤波器简介
        2.2.2 线性相位特性
        2.2.3 FIR滤波器实现结构
        2.2.4 有限字长效应
    2.3 FIR陷波滤波器设计基础
        2.3.1 FIR陷波滤波器性能参数
        2.3.2 窗函数设计法
        2.3.3 频率采样设计法
        2.3.4 最优化设计方法
    2.4 本章小结
第三章 陷波频率可调的稀疏FIR多频陷波滤波器的设计方法
    3.1 引言
    3.2 陷波频率可调的稀疏FIR多频陷波器设计方法
        3.2.1 设计问题描述
        3.2.2 原型滤波器求解
        3.2.3 系数调整优化
    3.3 算法仿真及性能分析
    3.4 本章小结
第四章 基于CSE的稀疏FIR多频陷波滤波器的设计方法
    4.1 引言
    4.2 CSE优化算法
        4.2.1 CSD编码
        4.2.2 CSE的基本原理
        4.2.3 NR-SCSE算法
    4.3 基于CSE的稀疏FIR多频陷波器的设计方法
        4.3.1 模型构建
        4.3.2 系数稀疏化
        4.3.3 重构系数集
    4.4 算法仿真及性能分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]国铁轨道电路50Hz工频干扰影响及解决方案[J]. 唐武,李大军,何德喜,王强,董勃.  中国科技信息. 2017(08)
[2]用于FIR滤波器设计的共同子表达式消除新方法[J]. 张振东,吴斌,周玉梅.  电子科技大学学报. 2013(01)
[3]FIR数字滤波器的FPGA实现研究[J]. 刘庆良,卢荣军,李建清.  电子设计工程. 2010(03)
[4]基于FPGA的数字滤波器的设计与实现[J]. 齐海兵,刘雄飞,张德恒.  现代电子技术. 2006(15)
[5]一种采用较少加法器的FIR滤波器实现方法[J]. 印敏,唐尧.  电子与信息学报. 2005(03)
[6]基于CSD量化的数字滤波器的设计[J]. 印敏,蔡跃明.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2003(01)

博士论文
[1]基于多核DSP的实时图像处理平台研究[D]. 孙科林.电子科技大学 2012

硕士论文
[1]基于DSP和FPGA的车牌识别系统设计及实现[D]. 傅海东.电子科技大学 2009



本文编号：3153631