稀疏的FIR線性相位余弦調(diào)制濾波器組的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、余弦調(diào)制濾波器組的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理實(shí)信號(hào)效果理想，被廣泛運(yùn)用在語(yǔ)音信號(hào)、圖像信號(hào)的處理領(lǐng)域和軍用領(lǐng)域。但是余弦調(diào)制濾波器組的抽頭系數(shù)數(shù)目會(huì)隨著通道數(shù)目的增多而變得龐大，對(duì)應(yīng)所需的加法器和乘法器的數(shù)目也十分龐大，造成計(jì)算量和硬件功耗增加，本文針對(duì)這一問(wèn)題重點(diǎn)研究了如何設(shè)計(jì)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(gè)數(shù)，并且提出了兩種設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)方法。由于傳統(tǒng)求解余弦調(diào)制濾波器組的問(wèn)題模型是一個(gè)非凸的二次約束優(yōu)化問(wèn)題，計(jì)算過(guò)程復(fù)雜且運(yùn)算量龐大。為此本文提取余弦調(diào)制濾波器組準(zhǔn)確重建條件的特征點(diǎn)，代入到余弦函數(shù)做相應(yīng)的余弦變換，推導(dǎo)得到原型濾波器頻率響應(yīng)的理想逼近函數(shù)。利用理想逼近函數(shù)將傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的非凸二次約束優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的線性約束優(yōu)化問(wèn)題，通過(guò)加權(quán)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(guò)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(jié)果可以看出該方法能夠有效的設(shè)計(jì)出近似準(zhǔn)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(luò)的稀疏余弦調(diào)制濾波器組的設(shè)計(jì)方法。該方法結(jié)合線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的線性擬合能力設(shè)計(jì)稀疏的余弦調(diào)制濾波器組，該算法通過(guò)加權(quán)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(duì)應(yīng)的頻率采樣矩陣作為線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，將理想的原型濾波器頻率響應(yīng)作為線性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理想輸出，訓(xùn)練線性神經(jīng)網(wǎng)并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值和