全相位數(shù)字信號處理.pdf

1、本研究針對數(shù)字信號處理中普遍存在的因序列截斷而引起的性能下降問題，提出多種基于“全相位數(shù)字信號處理”的改進方法，這些方法涉及數(shù)字濾波、頻譜分析、信號重構(gòu)、統(tǒng)計信號處理等領(lǐng)域。 ⑴推導(dǎo)出了任意正交變換下全相位等效FIR濾波器系數(shù)的計算通式。并分別用卷積窗頻譜函數(shù)內(nèi)插法和循環(huán)移位圖法推導(dǎo)出了DFT域全相位濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)，從而解釋了單窗全相位設(shè)計法適合于設(shè)計頻率特性有間斷濾波器的原因。并對全相位濾波器的五種等價結(jié)構(gòu)的計算復(fù)雜度和

2、靈活性進行了定量分析。 ⑵研究了確定信號經(jīng)全相位預(yù)處理后波形和頻譜的變化，以及平穩(wěn)隨機信號經(jīng)全相位預(yù)處理后的均值、方差變化。引入了一種新的“偶對稱”頻率采樣模式，基于此模式形成了雙相移組合全相位濾波器設(shè)計法和基于幅頻特性補償?shù)娜辔粸V波器設(shè)計法。將頻率響應(yīng)屏蔽技術(shù)與基于偶對稱頻率采樣的全相位濾波結(jié)合起來，解決了原型濾波器和屏蔽濾波器間的交界頻帶控制問題，并完成了陷波頻率點可任意平移的陷波器設(shè)計。針對傳統(tǒng)離散傅氏重構(gòu)法的波形失真大

3、和存在Gibbs效應(yīng)的缺陷，提出了全相位傅氏重構(gòu)法，并指出全相位傅氏重構(gòu)和全相位FIR濾波設(shè)計實際上是統(tǒng)一的，都反映了全相位方法適合于間斷信號處理的本質(zhì)。 ⑶深入研究了全相位FFT譜分析的內(nèi)在機理，提出并證明了由兩個子譜自適應(yīng)調(diào)節(jié)全相位FFT譜分析性能的觀點。發(fā)現(xiàn)了全相位FFT譜分析的四個基本性質(zhì)，對單頻復(fù)指數(shù)序列的全相位FFT譜幅值和傳統(tǒng)FFT譜幅值間的平方關(guān)系和“相位不變性”給予了嚴格證明。詳細介紹了多種基于全相位FFT譜分