[发明专利]一种用于窄带信号的数字带通滤波器及滤波方法

摘要

本发明公开了一种用于窄带信号的数字带通滤波器及滤波方法，其滤波方法步骤如下：(1)滤波中心频率f0生成；(2)定义滤波窗函数W；(3)获取滤波系数h：根据函数h=fir1(N,[w1,w2],W)，获取滤波系数，式中，h为滤波系数，fir1为MATLAB中设计FIR数字滤波器的函数，N为滤波器阶数，[w1,w2]为定义的滤波窗口范围，且（w1+w2）/2=f0，W为步骤(2)中定义的滤波窗函数；(4)获取滤波后信号sf：根据函数sf=fftfilt(h,s)，获取滤波后信号，其中，sf为滤波后信号，fftfilt为MATLAB中用来对信号滤波的函数，h为上述步骤(3)中得到的滤波系数，s为输入时域信号。本发明能在保持信号有效调制时，最大限度地滤除噪声，接收端直接通过功率和进行门限判决，能降低窄带通信系统误符号率。

主权项

一种用于窄带信号的数字带通滤波器，其特征在于，所述滤波器包括：滤波中心频率生成模块、滤波窗函数定义模块、滤波系数设计模块、滤波信号输出模块，上述滤波中心频率生成模块进一步包括：快速傅里叶变换模块、累加器、除法器、比较器、均值器、加法器，快速傅里叶变换模块，用于将输入时域信号进行快速傅里叶变换（Fast Fourier Transform，FFT），输出频域信号；累加器，用于累加计算所述输出频域信号的频谱功率值，累加后输出频域信号总功率值，及在不同频带宽度下的累加输出的频域信号分功率值；除法器，用于将所述不同频带宽度下的累加器输出的频域信号分功率值除以累加器输出的频域信号总功率值，输出频域信号功率百分比值；比较器，用于将所述除法器输出的不同频带宽度下的频域信号功率百分比值比较，比较后，选取不同频带宽度下的频域信号功率百分比值中的频域信号最大功率百分比值，输出频域信号最大功率百分比值对应的所在频带的范围值为f1，f2；均值器，用于计算所述比较器输出的频域信号最大功率百分比所在频带的范围值为f1，f2的平均值，求均值后选取其中频域信号最大功率百分比值所在频带中心点频率值，输出频带中心点频率值；加法器，用于将所述均值器输出的频带中心点频率值与带通滤波中心频率向基波频率方向的偏移量相加，其相加之和作为滤波中心频率值输出；上述滤波窗函数定义模块，用于定义滤波窗函数W，滤波窗函数W的滤波窗口范围为[w1,w2]，且（w1+w2）/2等于上述加法器中输出的滤波中心频率值；上述滤波系数设计模块：用于将所述的滤波窗函数模块输出的滤波窗函数W以及滤波窗口范围为[w1,w2]，作为设计有限脉冲响应（finite impulse response，FIR）数字滤波器的函数的参数，根据函数h = fir1(N,[w1,w2],W)，输出滤波系数；上述滤波信号输出模块：用于将所述滤波系数设计模块输出的滤波系数以及输入时域信号作为对信号滤波的函数的参数，根据函数sf = fftfilt(h,s)，输出滤波后信号。