矩形窗二叉分解在FIR滤波器设计中的应用
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更新于2024-08-11
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"基于矩形窗二叉分解的窗函数设计 (2004年) - 天津大学学报"
本文主要探讨了FIR滤波器设计中的一个重要方面——窗函数选择及其对滤波器性能的影响。在FIR滤波器的设计过程中,窗函数的选择至关重要,因为它直接决定了滤波器的频率响应特性,如过渡带宽度、通带 ripple 和阻带衰减等关键参数。作者苏飞和王兆华提出了一个新的频率域数字滤波器结构,并通过理论推导找到了与之对应的FIR滤波器结构,同时确定了满足线性相位的条件。
在此基础上,他们提出了一种创新的窗函数设计方法,即基于矩形窗的二叉分解算法。该算法将窗函数视为由二叉树结构中的低阶矩形窗通过卷积形成的。通过递归地进行多级分解,可以构建出不同类型的窗函数,以优化滤波器的性能。这一方法的独特之处在于它能够有效地控制滤波器的阻带最小衰减,实验结果表明,采用这种二叉分解方法可以实现阻带最小衰减达到-100dB以下,远优于传统方法。此外,这种方法还显著减少了通带和阻带内的幅度波动,即波纹现象,从而提高了滤波器的性能。
关键词涉及的领域包括矩形窗函数、二叉分解技术、阻带最小衰减以及波纹控制。这些关键词揭示了研究的核心内容,即如何通过矩形窗的二叉分解来改善数字滤波器的阻带抑制能力,并减少幅度不连续性,提升滤波器的稳定性和精确性。
文章发表在《天津大学学报》第37卷第8期,2004年8月,属于自然科学领域的学术论文,具有较高的理论价值和技术实用性。文献标志码A通常表示该论文为原创性科学研究,具有重要的理论或实际应用意义。
这篇论文提供了一种改进的窗函数设计策略,对于FIR滤波器设计者来说,这可能是一种新的工具,有助于他们优化滤波器的性能,尤其是在要求高精度和低噪声的信号处理应用中。
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