一种基于CEM FRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组及设计方法技术

本发明专利技术涉及滤波器组技术领域，具体涉及一种基于CEM FRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组及设计方法。本发明专利技术包括基于CEM FRM的分析滤波器组部分以及动态综合滤波器组部分。分析滤波器组部分包括延时模块、抽取模块、上支路延时模块、下支路原型滤波器模块、上支路屏蔽滤波器模块、下支路屏蔽滤波器模块、求和模块及IFFT模块。动态综合滤波器组部分包括：上支路屏蔽滤波器模块、下支路屏蔽滤波器模块、上支路延时模块、下支路原型滤波器模块、K倍插值模块、延时模块、求和模块及IFFT模块。设计方法包括基于CEMFRM的原型滤波器设计和屏蔽滤波器设计。本发明专利技术可以实现低复杂度的非均匀窄过渡带滤波器组，有效减少窄过渡带的非均匀滤波器组硬件资源消耗。

A Dynamic Nonuniform Narrow Transition Band Filter Bank Based on CEM FRM and Its Design Method

【技术实现步骤摘要】
一种基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组及设计方法
本专利技术涉及滤波器组
，具体涉及一种基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组及设计方法。
技术介绍
软件无线电被定义为是这样一种无线电，即其接收端的数字化是在天线后面的某一级，比如在宽带滤波、低噪声放大器和用来把射频信号下变频到中频的混频器及其中频放大器/滤波器等级连部件的后端进行的，对于发射机的数字化则正好相反。软件无线电刚开始是从军事通信领域提出来的，但经过了十几年的研究和推广，软件无线电已经应用于包括民用移动通信、雷达、电子战、测绘，甚至电视广播等无线电工程的各个领域。由于多速率信号处理技术是软件无线电中的一个重要技术。在对射频信号直接进行带通采样之后，我们得到的数据流速率很高，导致后续的信号处理速度跟不上，尤其是在一些对实时性有要求的系统中。所以我们需要对A/D后的数据流进行降速处理，多速率信号处理技术为这种降速处理的实现提供了理论的依据。滤波器组是多速率信号处理技术的核心。滤波器组是一组具有共同的输入或者共同的相加后的输出的滤波器。滤波器组用来实现对信号频率的各种分量进行分解，然后我们可以根据需要对各个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于CEM FRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组，其特征在于，包括：基于CEM FRM的分析滤波器组部分以及基于CEM FRM的动态综合滤波器组部分；基于CEM FRM的分析滤波器组部分，包括：延时模块和D倍抽取模块、上支路延时模块

【技术特征摘要】
1.一种基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组，其特征在于，包括：基于CEMFRM的分析滤波器组部分以及基于CEMFRM的动态综合滤波器组部分；基于CEMFRM的分析滤波器组部分，包括：延时模块和D倍抽取模块、上支路延时模块和下支路原型滤波器模块上支路屏蔽滤波器模块和下支路屏蔽滤波器模块求和模块以及IFFT模块；基于CEMFRM的动态综合滤波器组部分，包括：上支路屏蔽滤波器模块和下支路屏蔽滤波器模块上支路延时模块和下支路原型滤波器模块K倍插值模块和延时模块、求和模块以及IFFT模块。2.一种基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组设计方法，包括权利要求1所述的基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组，其特征在于，步骤如下：步骤一：根据滤波器组的设计需求确定非均匀滤波器组的分析滤波器组的子滤波器个数M，抽取倍数D以及滤波器组中合成的基于CEMFRM的原型低通滤波器的通带截止频率ωp，阻带起始频率ωs，阻带衰减δa和插值倍数L；步骤二：根据基于CEMFRM的原型低通滤波器的通带截止频率ωp，阻带起始频率ωs和阻带衰减δ设计合成基于CEMFRM原型低通滤波器中的原型半带滤波器，并对所述的原型半带滤波器进行复指数调制，得到调制后的原型半带滤波器的系数的虚部；步骤三：根据基于CEMFRM的原型低通滤波器的通带截止频率ωp，阻带起始频率ωs和阻带衰减δ设计合成基于CEMFRM原型低通滤波器中的屏蔽滤波器，并对所述的屏蔽滤波器进行复指数调制，并对得到的调制后的屏蔽滤波器的系数的实部和虚部分别进行多相分解；步骤四：分别对所述的调制后的原型半带滤波器的虚部以及调制后的屏蔽滤波器的系数的实部和虚部的多相形式进行抽取，根据基于CEMFRM的分析滤波器组结构的各个模块组成，得到基于CEMFRM的分析滤波器组；步骤五：根据滤波器组的设计需求确定基于CEMFRM的分析滤波器组中需要合并的子滤波器个数K，对调制后的原型半带滤波器和屏蔽滤波器分别进行K倍抽取，得到抽取后的调制的原型半带滤波器的虚部，再对抽取后的调制的屏蔽滤波器的系数的实部和虚部分别进行多相分解，最后根据基于CEMFRM的动态综合滤波器组结构的各个模块组成，得到基于CEMFRM的动态综合滤波器组；步骤六：将所述的基于CEMFRM的分析滤波器组和基于CEMFRM的动态综合滤波器组进行组合，得到基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组。3.根据权利要求2所述的一种基于CEMFRM的动态非均匀窄过渡带滤波器组设计方法，其特征在于，所述步骤二，包括：1)根据基于CEMFRM的滤波器的结构图，通过将通带截止频率ωp、阻带起始频率ωs和插值倍数L代入：l＝ceil(ωpL/2π)得到基于CEMFRM的滤波器中的原型半带滤波器Fa(z)的通带截止频率θ和阻带起始频率φ，上式中，l为正整数，ceil(ωpL/2π)表示大于或等于ωpL/2π的最小整数，由计算得到的通带截止频率θ、阻带起始频率φ和阻带衰减δa即可设计出原型半带滤波器Fa(z)；2)令Na表示原型半带滤波器Fa(z)的阶数，对Fa(z)进行复指数调制，调制因子为ejnπ/2，调制后得到的滤波器Fae(z)表达式为：3)对滤波器Fae(z)进行L倍插值，得到插值后的F′ae(z)表达式为：令F′ae(z)的单位采样响应为f′ae(n)，f′ae(n)为复数，则可表示为：f′ae(n)＝f′ae，R(n)+f′ae，I(n)·j那么，F′ae，I(z)的表达式为：4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文旭，姚雨双，赵文童，张春光，郜丽鹏，何俊希，张恒，范晓蕾，杜秋影，李广琦，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23