[发明专利]一种基于DFT的非最大抽取系统综合滤波器组构造方法

说明书

本发明属于软件无线电应用领域，具体涉及到宽频带数字收发系统、语音信号处理系统以及多载波通信系统中的一种基于DFT的非最大抽取系统综合滤波器组构造方法。一种基于DFT的非最大抽取系统综合滤波器组构造方法，利用移频模块，将有待综合的M个子带基带复信号分别乘以复指数调制因子，得到带宽相等、中心频率等间隔排列的信号频谱分布方式；再将M个信道的调制数据经过傅立叶变换模块，对M个子信道进行离散傅立叶逆变换IDFT，得到变换后数据；对IDFT后的数据进行滤波，进行D倍插值，得到M个子信道插值后数据；最后经过延时模块、求和模块，综合出最终的目标信号。本发明可以得到更好的阻带衰减，减少运算量和硬件资源损耗。

技术领域

本发明属于软件无线电应用领域，具体涉及到宽频带数字收发系统、语音信号处理系统以及多载波通信系统中的一种基于DFT的非最大抽取系统综合滤波器组构造方法。

背景技术

随着软件无线电系统、通信系统、视频信号分析、语音信号分析、图像信号处理、雷达信号处理等领域的飞速发展，数字信号的处理技术越来越受到人们的关注。数字信号处理是电子战与通信的基础，而电子战与通信是现代信息技术战争的两大战场，电子战中的许多技术在通信领域里同样适用。滤波器组技术作为数字信号处理的关键技术之一，成为了软件无线电应用领域的研究热点。综合滤波器组结构设计及其构造方法的研究是滤波器组技术中的重要环节，优化的综合滤波器组结构设计可以极大地提高系统性能，降低资源消耗，对采用滤波器组结构设计的软件无线电应用领域具有重要的现实意义。

在综合滤波器结构设计方面，专利《一种格形结构综合滤波器组的构造方法》(申请号：2010100290218)采用了格形结构构造综合滤波器组，用于图像去噪领域，与本发明结构设计不同；文献《综合滤波器组优化设计及其在图像处理中的应用》(武汉科技大学博士论文，2014年)主要对图像处理中的一维、二维综合滤波器组优化设计进行了研究，均采用的是格形结构，与本发明结构设计不同；文献《HDTV音频解码综合滤波器组算法优化及FPGA实现》(电子测量技术，2008年)主要围绕音频处理中的综合滤波器组蝶形结构的FPGA实现问题研究，并未给出综合滤波器组的具体构造方法，与本发明内容不同；文献《基于M通道LPPRFB的综合滤波器对称性与长度选择方法研究》(仪器仪表学报，2009年)主要是围绕综合滤波器的对称性和长度选择方法的研究，并未涉及到综合滤波器组的构造方法，与本发明专利有别。

发明内容

本发明的目的提供了一种基于DFT的非最大抽取系统综合滤波器组构造方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于DFT的非最大抽取系统综合滤波器组构造方法，利用移频模块，将有待综合的M个子带基带复信号为分别乘以复指数调制因子，得到带宽相等、中心频率等间隔排列的信号频谱分布方式；再将M个信道的调制数据经过傅立叶变换模块，对M个子信道进行离散傅立叶逆变换IDFT，得到变换后数据；然后对IDFT后的数据进行滤波，再经过上采样进行D倍插值，得到M个子信道插值后数据；最后经过延时模块、求和模块，综合出最终的目标信号。

综合滤波器组构造满足如下特征条件：

其中H(Z)为分析滤波器组原型滤波器，G(Z)为综合滤波器组原型滤波器，K(Z)为中间处理单元频率响应，X(Z)为输入信号x(n)的Z变换，Y(Z)为输出信号y(n)的Z变换，M为信道数，D为抽取数；

矩阵形式定义如下：

矩阵表示式为：