设计CQM FB的关键:lambda算法与共轭正交镜像滤波器

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"共轭正交镜像滤波器(CQM FB)的设计是现代信号处理中的一个重要课题,特别是在多抽样率信号处理中,其设计的关键在于构造一个合适的滤波器函数\( (0 zH) \)。这个过程涉及几个关键步骤: 1. 首先,设计一个半带滤波器\( (zH LF) \)。根据章节描述,\( (zH LF) \)应具有4J-1个系数,其通带和阻带截止频率是对称的,且在设计时应采用Chebyshev最佳一致逼近方法,确保通带和阻带的纹波大小相等。 2. 因为\( (zH LF) \)在阻带内可能会取负值,为了保证\( (zP) \)在整个频率域内非负,引入了一个中间过渡滤波器\( \delta(z) \),它使得\( (zP) \)在阻带内不小于滤波器\( (zH LF) \)的最大负值\( \delta \)。通过设置\( (zP) \)的部分系数来实现这一目标,比如\( (zP) = (zH LF) + \delta \)。 3. 接下来,对\( (zP) \)进行谱分解,因为它是\( 1-z \)的有理多项式,其系数为实数且\( (zP) \)具有线性相位。由于\( (zP) \)的零点特性,共有\( 2J - N \)个成对共轭且以单位圆为镜像对称的零点,这是CQM FB设计中的重要特征。 4. 该设计方法与Wiener分布、Coherence分布等非平稳信号处理方法紧密相连,尤其是在第一篇关于时-频分析的内容中,Wiener分布和Gabor变换等技术是基础。第二篇讨论了信号抽取、插值和滤波器组的原理,其中小波变换作为新兴工具,在第三篇中有深入探讨,展示了其在信号处理领域的广泛应用。 5. 小波变换是信号处理中的热点,因为它提供了一种时-频分析的新方法,具有多分辨率分析和局部化的优点。书中提到的Latte结构和线性相位滤波器组设计,对于构建精确的小波变换系统至关重要。 6. 整本书的内容结构相互关联,尽管章节划分独立,但小波变换是前两篇理论的延续,滤波器组则是小波变换实现的基石。此外,作者参考了多种专业书籍,如Qi-Shie和Chen-Daping的著作,以及P.P. Vaidyanathan的《Multirate Systems and Filter Banks》等,这些都为理解信号处理理论提供了深厚的基础。 共轭正交镜像滤波器的设计不仅涉及到滤波器的数学建模,还与信号分析的多个层次和技术紧密相连,包括非平稳信号处理、多抽样率处理和小波变换。理解并掌握这种设计方法对于从事信号处理领域的专业人士来说是非常重要的技能。"