稀疏的FIR線性相位余弦調(diào)制濾波器組的研究與設計.pdf

1、余弦調(diào)制濾波器組的設計結構簡單，處理實信號效果理想，被廣泛運用在語音信號、圖像信號的處理領域和軍用領域。但是余弦調(diào)制濾波器組的抽頭系數(shù)數(shù)目會隨著通道數(shù)目的增多而變得龐大，對應所需的加法器和乘法器的數(shù)目也十分龐大，造成計算量和硬件功耗增加，本文針對這一問題重點研究了如何設計稀疏的余弦調(diào)制濾波器組，降低余弦調(diào)制濾波器組中非零系數(shù)的個數(shù)，并且提出了兩種設計稀疏的余弦調(diào)制濾波器組的方法。本文的主要工作如下:
　　(1)提出了基于IROMP

2、算法的稀疏余弦調(diào)制濾波器組的設計方法。由于傳統(tǒng)求解余弦調(diào)制濾波器組的問題模型是一個非凸的二次約束優(yōu)化問題，計算過程復雜且運算量龐大。為此本文提取余弦調(diào)制濾波器組準確重建條件的特征點，代入到余弦函數(shù)做相應的余弦變換，推導得到原型濾波器頻率響應的理想逼近函數(shù)。利用理想逼近函數(shù)將傳統(tǒng)設計方法的非凸二次約束優(yōu)化問題轉化為簡單的線性約束優(yōu)化問題，通過加權l(xiāng)2范數(shù)正交匹配追蹤算法求解得到線性相位FIR原型濾波器，經(jīng)過余弦調(diào)制得到稀疏的余弦調(diào)制濾波器

3、組。從仿真和比較結果可以看出該方法能夠有效的設計出近似準確重建的稀疏余弦調(diào)制濾波器組。
　　(2)提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡的稀疏余弦調(diào)制濾波器組的設計方法。該方法結合線性神經(jīng)網(wǎng)絡強大的線性擬合能力設計稀疏的余弦調(diào)制濾波器組，該算法通過加權正交匹配追蹤算法求解余弦調(diào)制濾波器組原型濾波器中非零系數(shù)的位置，選取該位置對應的頻率采樣矩陣作為線性神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入，將理想的原型濾波器頻率響應作為線性神經(jīng)網(wǎng)絡的理想輸出，訓練線性神經(jīng)網(wǎng)并且對網(wǎng)絡的權值和