多速率濾波器組的設(shè)計方法與應(yīng)用研究.pdf

1、多速率濾波器組理論是多速率數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)，也是多速率數(shù)字信號處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。具有線性相位和理想重建特性的多速率濾波器組，稱之為線性相位理想重建濾波器組(Linear Phase Perfect Reconstruction Filter Banks)。線性相位理想重建濾波器組(LPPRFB)無論在空中預(yù)警，電子對抗，超寬帶雷達(dá)，軟件無線電等軍用領(lǐng)域，還是在移動通信，圖像壓縮，寬帶A/D轉(zhuǎn)換，暫態(tài)保護(hù)等民用領(lǐng)域，均具有廣闊的應(yīng)用前景，

2、因而線性相位理想重建濾波器組(LPPRFB)的設(shè)計引起了研究人員的極大興趣。而設(shè)計M通道LPPRFB的難點(diǎn)在于如何確定其M個分析濾波器的類型與長度，進(jìn)而如何優(yōu)化求解這M個分析濾波器的系數(shù)。為此，本文先對LPPRFB的分析濾波器類型與長度進(jìn)行了分析研究。至于LPPRFB的分析濾波器系數(shù)優(yōu)化求解而言，由于現(xiàn)有的濾波器組的設(shè)計方法，要么是優(yōu)化參數(shù)的非線性函數(shù)，要么對參數(shù)的變化非常敏感，或是對初值敏感，或是目標(biāo)函數(shù)包含積分運(yùn)算等原因，導(dǎo)致計算復(fù)

3、雜，實現(xiàn)起來困難。因此，本文重點(diǎn)探索了LPPRFB的優(yōu)化設(shè)計方法，主要工作及成果如下： 1．研究了兩通道和三通道LPPRFB濾波器組的重構(gòu)條件和濾波器組對稱性、長度的奇偶性應(yīng)滿足的關(guān)系。 2．在現(xiàn)有時域分析方法基礎(chǔ)上，本文提出了一種改進(jìn)的時域優(yōu)化算法，即在LPPRFB的線性相位約束條件下，用遞歸技術(shù)和共軛梯度法，求解分析濾波器系數(shù)矩陣方程。 3．將本文優(yōu)化求解的多速率濾波器組用于高壓輸電線路的單端暫態(tài)電流保護(hù)，并