[发明专利]原型滤波器生成方法、装置、信道化方法和星载通信装置

权利要求书

1.一种原型滤波器生成方法，其特征在于，包括：

基于任意通道数余弦调制滤波器组的混叠失真误差模型，确定所述余弦调制滤波器组的原型滤波器的参数优化代价函数；所述参数优化代价函数使得生成的原型滤波器满足近似完美重构条件；

对所述参数优化代价函数进行全局迭代寻优，直至当前轮寻优得到的最优解的适应度达到预设阈值；

以所述最优解为初值进行参数优化代价函数的局部寻优，得到所述原型滤波器的滤波器参数；

所述参数优化代价函数为：

其中，M为信道数，K为离散频域采样点数；N为原型滤波器长度；

；

，为角频率，d为系统理想群延迟；

；

；

；

为原型滤波器的滤波器参数；

；

；

；

；

；

表示向量内积；和分别表示取括号中的实数和虚数部分。

2.根据权利要求1所述的原型滤波器生成方法，其特征在于，所述当前轮寻优得到的最优解是针对种群中的各个生物体依次进行互利共生搜索、偏利共生搜索和寄生搜索后得到的；任一生物体对应所述参数规划目标的一个候选解；

其中，针对所述种群中的任一生物体进行互利共生搜索，具体包括：

随机选择所述种群中的另一生物体；

基于所述任一生物体、所述另一生物体、当前的最优解、个体获益权重，以及所述任一生物体与所述另一生物体之间的互利向量，分别生成所述任一生物体对应的更新生物体和所述另一生物体对应的更新生物体；所述个体获益权重使得生物体的获益程度随全局寻优迭代次数变化；

若任一更新生物体的适应度大于当前的最优解的适应度，则将所述任一更新生物体作为当前的最优解。

3.根据权利要求2所述的原型滤波器生成方法，其特征在于，所述任一生物体对应的更新生物体和所述另一生物体对应的更新生物体，是基于如下公式确定的：

其中，为所述任一生物体或所述另一生物体，为所述任一生物体或所述另一生物体对应的更新生物体，rand(0,1)表示[0,1]之间的随机缩放因子，为当前的最优解，{1,2}表示随机取1或2的受益因子，w_k为所述个体获益权重，M_v为所述互利向量；

其中，k为当前的全局寻优迭代次数。

4.根据权利要求1所述的原型滤波器生成方法，其特征在于，所述以所述最优解为初值进行参数优化代价函数的局部寻优，具体包括：

采用如下公式更新最优解，直至达到预设终止条件或达到预设局部寻优迭代次数：

其中，为更新前的最优解，为更新后的最优解，为quasi-Hessian矩阵，为Jacobian矩阵，为单位矩阵，为组合系数，为梯度向量。

5.一种信道化方法，其特征在于，包括：

基于余弦调制滤波器组对多载波信号进行子带分解与柔性综合处理；

其中，所述余弦调制滤波器组的原型滤波器是基于权利要求1至4任一项所述原型滤波器生成方法生成的。