基于LCSS算法的新型非均勻采樣濾波系統(tǒng).pdf

1、在濾波器設(shè)計(jì)這一領(lǐng)域中，研究人員為了提升濾波器的濾波性能、降低運(yùn)算復(fù)雜度提出了各種各樣的構(gòu)想。為了從根本上提升運(yùn)算復(fù)雜度，數(shù)字濾波系統(tǒng)的采樣方法被越來(lái)越廣泛的關(guān)注。基于香農(nóng)采樣定理的均勻采樣方法當(dāng)前被廣泛采用，但是均勻采樣方法并非在是任何情況下最優(yōu)的采樣方法。例如，使用均勻采樣處理一些只在某些時(shí)間段內(nèi)發(fā)生變化的信號(hào)（比如心電信號(hào)，聲音信號(hào)等）會(huì)產(chǎn)生大量冗余的信號(hào)采樣點(diǎn)，這些采樣點(diǎn)會(huì)使得后續(xù)運(yùn)算的乘法數(shù)目大大增加。理論研究已經(jīng)證明，在某些

2、特定情況下，非均勻?yàn)V波是有益的，特別是在抑制混淆、減小冗余等方面。
　　本論文研究非均勻采樣濾波器系統(tǒng)，改變現(xiàn)有的非均勻采樣信號(hào)存在的算法復(fù)雜、處理難度大等現(xiàn)狀。LCSS水平交叉采樣方法是非均勻采樣方案的一種，這個(gè)方法利用了信號(hào)自身的變化特點(diǎn)，有效的減少了在信號(hào)不攜帶信息部分中采樣點(diǎn)的數(shù)量，進(jìn)而使后續(xù)處理信號(hào)的運(yùn)算復(fù)雜度降低。在LCSS水平交叉采樣這一方法的研究大軍中，很多人提出了自己的構(gòu)想和改進(jìn)方法。有些人將LCSS水平交叉采樣

3、的采樣原理直接進(jìn)行改良，比如CLS方法，也有一部分人將算法增加了加窗設(shè)計(jì)，優(yōu)化活躍信號(hào)的活躍區(qū)域采樣方法。但是前期的研究方法中，幾乎所有的非均勻采樣方法在采樣之后都要對(duì)信號(hào)進(jìn)行均勻的重構(gòu)?；谇叭说摹靶盘?hào)非均勻采樣之后的處理其實(shí)并不需要均勻重構(gòu)”的思路，本文提出改進(jìn)方法，主要工作如下:
　　1.提出了一種基于線下過(guò)采樣濾波器的采樣、濾波與識(shí)別系統(tǒng)。該方法在LCSS非均勻采樣之后，使用過(guò)采樣這種特殊的方法解決了信號(hào)采樣點(diǎn)和濾波器響應(yīng)

4、難以對(duì)齊的問(wèn)題，不需要再做均勻重構(gòu)，可以極大的提升濾波效率，減小運(yùn)算復(fù)雜度。并且在濾波器響應(yīng)公式的運(yùn)算原理上加以改進(jìn)，大大減少了系統(tǒng)的運(yùn)算量和乘法器的使用數(shù)量，以降低系統(tǒng)處理信號(hào)過(guò)程中的能耗。
　　2.由于LCSS采樣方法所使用的水平采樣線數(shù)量和密度是基于信號(hào)的最大頻率和幅值決定的，因此提出新的構(gòu)想，在時(shí)域?qū)π盘?hào)進(jìn)行ASA動(dòng)態(tài)加窗，再根據(jù)每個(gè)窗的最大窗頻率選取不同的LCSS參數(shù)（采樣線總數(shù)，采樣線密度等等），最終得到新的改進(jìn)型動(dòng)態(tài)