一种基于多级插值的窄带随机信号生成方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多级插值的窄带随机信号生成方法具体方案为：根据随机信号的最高频率、插值允许的最大相对误差计算出多级2倍升采样所需的级数，采用窗函数法设计出各级2倍升采样所需的FIR滤波器，以此作为生物优化方法的初值，采用生物优化方法寻找满足通带允许最大衰减、阻带最小衰减以及阶数最低的FIR滤波器，再将得到的FIR滤波器与随机信号卷积，再利用线性插值将信号采样率提升至所需采样率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多级插值的窄带随机信号生成方法
本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种基于多级插值的窄带随机信号生成方法。
技术介绍
为达到频分复用、提高天线辐射效率等目的，通信系统中的信号多为窄带随机信号。实验中产生窄带随机信号的方法是将频率为采样频率为f1的随机信号升采样到fs，然后再调制。通常fs远大于f1，即fs>>f1，即需要将原采样频率升高fs/f1倍，单级实现困难很大，故较为可行的做法是采用多级升采样方式实现。但简单的多级升采样的计算复杂度非常高。2005年，严家明等在文献“线性插值的误差计算方法研究”中[5]，提出一种线性插值的方法。其基本思路是：将函数划分为n个区间，并计算出每个区间的端点值为：x0,x1,…,xi,xi+1,…,xn，并计算出这些端点对应的函数值f(x0),f(x1),…,f(xi),f(xi+1),…,f(xn)，当需要求x(xi<x<xi+1)点处的函数值时，则采用下式计算：该技术方案的缺点如下：对于函数区间的划分影响线性插值的精度，区间划分得越大，线性插值误差越大。2015年，赵慎等在文献本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多级插值的窄带信号生成方法，其特征在于：根据随机信号的最高频率、插值允许的最大相对误差计算出多级2倍升采样所需的级数，采用窗函数法设计出各级2倍升采样所需的FIR滤波器，以此作为生物优化方法的初值，采用生物优化方法寻找满足通带允许最大衰减、阻带最小衰减以及阶数最低的FIR滤波器，再将得到的FIR滤波器与随机信号卷积，再利用线性插值将信号采样率提升至所需采样率；所述多级2倍升采样所需级数L的计算方法如下：

【技术特征摘要】
1.一种基于多级插值的窄带信号生成方法，其特征在于：根据随机信号的最高频率、插值允许的最大相对误差计算出多级2倍升采样所需的级数，采用窗函数法设计出各级2倍升采样所需的FIR滤波器，以此作为生物优化方法的初值，采用生物优化方法寻找满足通带允许最大衰减、阻带最小衰减以及阶数最低的FIR滤波器，再将得到的FIR滤波器与随机信号卷积，再利用线性插值将信号采样率提升至所需采样率；所述多级2倍升采样所需级数L的计算方法如下：其中，fH和f1为原始随机信号的最高频率和采样频率，δ为插值允许的最大相对误差，表示向上取整操作。2.根据权利要求1所述的一种基于多级插值的窄带随机信号生成方法，其特征还在于：各级2倍升采样所需的FIR滤波器的计算方法如下S1：采用矩形窗函数法设计出L级2倍升采样所需的FIR滤波器，其中第i级2倍升采样的FIR滤波器系数gi(n)计算如下：其中，Ni为第i级2倍升采样FIR滤波器的阶数，并且将gi(n)归一化为hi(n)：S2：将作为初始值，采用生物优化方法求取式中代价函数的最优解，记为

【专利技术属性】
技术研发人员：陈喆，殷福亮，王睿，呼德，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21