高效低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器的設(shè)計(jì).pdf

1、線性相位FIR陷波濾波器被廣泛的應(yīng)用于信號(hào)、通信、自動(dòng)化控制等各個(gè)領(lǐng)域。高效低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器的設(shè)計(jì)是一個(gè)十分重要而具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，使用盡可能少的非零抽頭數(shù)(即更少的加法器和乘法器)以實(shí)現(xiàn)滿足給定設(shè)計(jì)要求的線性相位FIR陷波濾波器。設(shè)計(jì)低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器對(duì)降低計(jì)算量、計(jì)算誤差和計(jì)算時(shí)間等十分重要。
　　 本文提出一種全新的線性相位FIR陷波濾波器設(shè)計(jì)算法。該算法是基于切比雪夫窗函數(shù)和正交匹配追蹤

2、原理，能實(shí)現(xiàn)高效低抽頭數(shù)FIR陷波濾波器的設(shè)計(jì)。目前，Zarahdnik P等人提出的最優(yōu)等紋波陷波濾波器設(shè)計(jì)算法和精確等紋波陷波濾波器設(shè)計(jì)算法在實(shí)現(xiàn)相同的設(shè)計(jì)要求時(shí)使用的非零抽頭數(shù)最低。仿真結(jié)果表明，應(yīng)用該算法設(shè)計(jì)的FIR陷波濾波器的非零抽頭數(shù)與最優(yōu)等紋波算法和精確等紋波算法相比分別可以節(jié)省約15.58％和10.96％，同時(shí)該算法避免了最優(yōu)等紋波算法中存在的陷波中心頻率偏移問(wèn)題，在選擇陷波中心頻率、阻帶寬度和通帶紋波等方面也更加靈活。

3、將高效低抽頭數(shù)的線性相位FIR陷波濾波器的設(shè)計(jì)問(wèn)題轉(zhuǎn)化成為求解一個(gè)線性方程組的稀疏解的問(wèn)題，繼而使用正交匹配追蹤算法來(lái)求解方程組的稀疏解，在每次迭代過(guò)程中，通過(guò)OMP算法計(jì)算FIR陷波濾波器，再通過(guò)切比雪夫窗來(lái)改進(jìn)濾波器的性能，整體迭代過(guò)程在濾波器滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)停止。為了更好的改善FIR陷波濾波器的性能，本文對(duì)比分析了不同窗函數(shù)對(duì)OMP算法設(shè)計(jì)的FIR陷波濾波器的改進(jìn)效果，了解到切比雪夫窗函數(shù)與其他窗口相比，可以更好的改進(jìn)OMP算法計(jì)算