非均勻余弦調制濾波器組的優(yōu)化設計.pdf

1、濾波器組尤其是非均勻余弦調制濾波器組在通信系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理和語音編碼壓縮等領域取得了廣泛的應用。因其有以下優(yōu)點：非均勻濾波器組可以實現(xiàn)信號頻譜的任意劃分，有限長單位脈沖響應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沒有相位失真，最后余弦調制濾波器組具有較低的設計復雜度。因此，本文主要研究非均勻余弦調制濾波器組的優(yōu)化設計。
　　目前設計非均勻余弦調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計，另一種是采

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

3、設計問題歸納為一個關于原型濾波器的無約束優(yōu)化問題，通過優(yōu)化原型濾波器直接控制非均勻余弦調制濾波器組性能。仿真實驗證明了新算法的有效性，同時新算法獲得的非均勻余弦調制濾波器組比現(xiàn)有方法設計的濾波器組整體性能更佳。
　　在第二種思路中，非均勻余弦調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)過伸縮和平移獲得。然而采用上述思路的現(xiàn)有直接設計方法中，將非均勻濾波器組的設計問題歸納為一個非凸且多個不等式約束的帶約束優(yōu)化問題，存在