非均勻余弦調(diào)制濾波器組的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、濾波器組尤其是非均勻余弦調(diào)制濾波器組在通信系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理和語(yǔ)音編碼壓縮等領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。因其有以下優(yōu)點(diǎn)：非均勻?yàn)V波器組可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)頻譜的任意劃分，有限長(zhǎng)單位脈沖響應(yīng)濾波器組保證了系統(tǒng)是穩(wěn)定的，線性相位濾波器組保證了子帶信號(hào)沒(méi)有相位失真，最后余弦調(diào)制濾波器組具有較低的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。因此，本文主要研究非均勻余弦調(diào)制濾波器組的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　目前設(shè)計(jì)非均勻余弦調(diào)制濾波器組的思路主要有兩種：一種是利用子帶合并的間接設(shè)計(jì)，另一種是采

2、用單原型濾波器直接構(gòu)造的直接設(shè)計(jì)。然而采用上述兩種思路的現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法都存在各自的缺點(diǎn)，因此本文針對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法的不足之處，提出改進(jìn)之后的新算法。
　　在第一種思路中，非均勻余弦調(diào)制濾波器組中的每個(gè)分析和綜合濾波器都是由均勻余弦調(diào)制濾波器組中若干個(gè)相鄰濾波器線性組合獲得。采用上述思路的現(xiàn)有間接設(shè)計(jì)方法中，非均勻?yàn)V波器組性能無(wú)法直接控制優(yōu)化。針對(duì)上述缺點(diǎn)，新算法建立了非均勻余弦調(diào)制濾波器組與原型濾波器的直接聯(lián)系，進(jìn)而將非均勻?yàn)V波器組的

3、設(shè)計(jì)問(wèn)題歸納為一個(gè)關(guān)于原型濾波器的無(wú)約束優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)優(yōu)化原型濾波器直接控制非均勻余弦調(diào)制濾波器組性能。仿真實(shí)驗(yàn)證明了新算法的有效性，同時(shí)新算法獲得的非均勻余弦調(diào)制濾波器組比現(xiàn)有方法設(shè)計(jì)的濾波器組整體性能更佳。
　　在第二種思路中，非均勻余弦調(diào)制濾波器組中的分析和綜合濾波器是由單原型線性相位濾波器經(jīng)過(guò)伸縮和平移獲得。然而采用上述思路的現(xiàn)有直接設(shè)計(jì)方法中，將非均勻?yàn)V波器組的設(shè)計(jì)問(wèn)題歸納為一個(gè)非凸且多個(gè)不等式約束的帶約束優(yōu)化問(wèn)題，存在