"正交镜像滤波器组的原理及实现:窗函数法设计达到-75dB阻带衰减的方法"

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正交镜像滤波器组是一种在多采样率数字信号处理领域广泛研究的问题。本文主要目的是探讨如何设计和实现具有较好性能的正交镜像滤波器组。传统的研究方法是通过寻优的方法来得到滤波器的冲击响应,但是这种方法得到的滤波器性能较差,阻带衰减只有44dB左右,无法满足对滤波器阻带性能要求较高的应用场合。 为了解决这个问题,在本文中提出了一种基于窗函数法的滤波器设计方法。首先考虑了滤波器组在过渡带出现的幅频特性变化情况,并选择在两个滤波器交叠的中心频率处使其满足滤波器的完全重构条件,同时使得附近频率处的误差控制在很小的范围内。通过这种方法设计得到的滤波器具有较好的特性,重构误差约为千分之一,阻带衰减达到了-75dB。 本文主要分为以下几个部分进行讨论。第一章介绍了滤波器组的发展历史及分类情况,并指出了本研究课题的理论和实际意义。通过对国内外研究现状的调研,发现现有的滤波器设计方法无法满足阻带性能要求较高的应用需求,因此有必要提出一种新的设计方法。 第二章详细介绍了正交镜像滤波器组的基本原理和设计方法。首先讨论了滤波器组的完全重构条件,即要求滤波器在频域中的响应是完全重构的。然后介绍了窗函数法的基本原理及其在滤波器设计中的应用。通过选择合适的窗函数,可以实现滤波器组在频域中的重构。 第三章对本文中提出的滤波器设计方法进行了具体实现。首先介绍了窗函数法的具体步骤,包括选择窗函数类型、确定窗函数参数等。然后通过MATLAB实验程序进行设计,并给出实验结果。实验结果表明,通过本文提出的设计方法,可以得到满足阻带性能要求的正交镜像滤波器组。 第四章通过Si mul i nk仿真验证了本文设计方法的正确性和有效性。通过仿真实验,可以进一步验证设计得到的滤波器组在实际应用中的性能。 最后,本文总结了本文的研究内容和成果,并对未来的研究方向进行了展望。通过本文的研究,我们得到了一种新的正交镜像滤波器组设计方法,可以满足对滤波器阻带性能要求较高的应用需求。未来可以进一步优化设计方法,提高滤波器组的性能,并探索滤波器组在其他领域中的应用潜力。
2016-04-12 上传