改进的两通道IIR的QMFB设计方法技术

本发明专利技术公开了一种改进的两通道IIR的QMF组设计方法，本发明专利技术针对全通滤波器的相位和整体失真传输函数的相位进行最小最大化问题，通过确定相应的相位误差和合适的加权值，对得到的非线性优化目标进行一阶泰勒展开，转换为线性问题，以求得最优的全通滤波器的系数。本发明专利技术最大的改进在于不再仅仅只考虑全通滤波器的性能或者只考虑分析‑合成滤波器的性能，而是把两者的性能综合考虑，保证了信号经过的每一个子滤波器都具有更近似线性的相位，减少相位失真的可能性，达到设计预期目标。而且本发明专利技术并未对幅度讨论，只对全通滤波器和整体传输函数的相位进行了讨论，而幅度完全由相位控制。

Improved QMFB design method of two channel IIR

【技术实现步骤摘要】
改进的两通道IIR的QMFB设计方法
本专利技术属于数字信号处理
，具体涉及一种改进的基于全通滤波器的两通道IIR正交镜像滤波器组设计方法。
技术介绍
在过去的几十年里，数字信号处理系统已经陆续取代了模拟系统，今天，在各种不同的设备上都可以找到数字信号处理系统的身影，如移动通信系统、消费者电子产品和汽车电子产品，或者助听器。数字信号处理的一个决定性的优势是一个系统可以通过数字信号处理来实现，而不能或几乎不能通过模拟处理来实现。许多数字信号处理算法的一个重要组成部分是滤波器及其作为滤波器组的串联。滤波器组主要用于信号的频谱分析，作为跨多路复用器，或处理子带频域或时域信号。最后提到的处理子带信号需要一个分析-合成滤波器组来获得重建的时域信号。本专利技术研究的就是正交镜像滤波器组(QMFB，QuadratureMirrorFilterBank)。近年来两通道QMFB被应用于越来越多的领域，例如语音和图像信号的子带编码，小波基设计等。由于QMFB的广泛应用，人们对于它的设计关注也越来越重视。X.ZhangandH.Iwakura于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.改进的两通道IIR的QMFB设计方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：/n步骤一、根据设计要求，确定全频带上的频率点数L、两个全通滤波器的阶数N

【技术特征摘要】
1.改进的两通道IIR的QMFB设计方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤一、根据设计要求，确定全频带上的频率点数L、两个全通滤波器的阶数N1和N2、分析滤波器中的低通滤波器的通带截止频率ωp，阻带截止频率ωs，令迭代初始系数k＝0，第k次的全通滤波器系数ai(k)＝0，初始加权值Wi＝1，i＝1,2；其中N1＝N2+1；
步骤二、确定全通滤波器的实际相位误差及整体失真传输函数T(ejω)的实际相位误差；
2.1.确定全通滤波器的理想相位
全通滤波器的理想相位在ω∈[0,π]的频率带上满足：当IIR滤波器的相位满足ω＝0时，相位是0；当ω＝π时，相位满足θ(π)＝-Nπ；此时全通滤波器是稳定的；全通滤波器的理想相位分别是θd1(ω)＝-N1ω+0.25ω和θd2(ω)＝-N2ω-0.25ω；
2.2.求全通滤波器的实际相位误差
通过(1)、(2)、(3)式分别得到全通滤波器的表达式、全通滤波器的实际相位表达式和全通滤波器的实际相位误差，其中ω∈[0,2ωp]，i＝1,2；






θei(ω)＝θi(ω)-θdi(ω)(3)
其中ai(n)表示滤波器系数ai的第n个元素，n＝1,2,…,Ni；
2.3.求整体失真传输函数T(ejω)的实际相位误差θeT(ω)
式(4)、式(5)、式(6)分别为整体失真传输函数的理想相位、实际相位和实际相位误差,其中ω∈[0,ωp]；
θdT(ω)＝θd1(2ω)+θd2(2ω)-ω(4)
θT(ω)＝θ1(2ω)+θ2(2ω)-ω(5)
θeT(ω)＝θT(ω)-θdT(ω)(6)
其中θ1(2ω)、θ2(2ω)、θd1(2ω)、θd2(2ω)分别表示为式(7)，式(8)，式(9)和式(10)






θd1(2ω)＝-2N1ω+0.5ω(9)
θd2(2ω)＝-2N2ω+0.5ω(10)
步骤三、求解得出第k次迭代下全...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，李祥振，赵知劲，赵晨子，李伟琪，靳一，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33