信道化濾波中兩個關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、軟件無線電作為無線電發(fā)展的主要趨勢，其基本思想是以一個通用、標準、模塊化的硬件平臺為依托，通過軟件編程來實現(xiàn)無線電臺的各種功能。在軟件無線電和數(shù)字接收機系統(tǒng)中，對包含在接收帶寬內(nèi)多個相互獨立的子帶信號，如何高效地實現(xiàn)信道化接收，一直是通信領域研究的熱點。本論文圍繞著軟件無線電中的信道化技術(shù)展開研究，基于多速率信號處理理論，設計一種具有銳截止特性的調(diào)制濾波器組，并改進其在數(shù)字信道化接收中的應用結(jié)構(gòu)。多速率信號處理在通信、語音編碼、圖像處理

2、等許多領域都有廣泛的應用，多速率技術(shù)可以有效地降低信號處理的復雜度、數(shù)據(jù)的傳輸效率和存儲量。其中，多速率濾波器組理論是多速率數(shù)字系統(tǒng)的重要基礎。因而本文首先在分析多速率基本模塊的基礎上，重點研究了調(diào)制濾波器組的設計理論，經(jīng)分析和總結(jié)現(xiàn)有工作，對原型濾波器各類設計方法進行了詳細的分類介紹。并指出為滿足嚴格的無線通信規(guī)范，信道化技術(shù)要求濾波器具備低功耗、高速率和窄過渡帶的特性，而余弦調(diào)制濾波器組原型濾波器的設計大多采用多參數(shù)的高度非線性優(yōu)化

3、算法，尤其要求濾波器組通道數(shù)較多或過渡帶較窄時，原型濾波器系數(shù)增多，設計和實現(xiàn)復雜度顯著增加。本研究主要創(chuàng)新工作包括：
　　 ⑴銳截止原型濾波器設計。為了進一步改善子帶頻譜特性，減小濾波器組重建誤差，本文依據(jù)余弦調(diào)制濾波器組時域完全重建條件，提出一種基于頻響掩蔽濾波技術(shù)的原型濾波器優(yōu)化設計方法。分析原先關(guān)于原型濾波器時域完全重建約束條件及其阻帶能量的直接表達形式，理論推導其關(guān)于FRM模型濾波器與掩蔽濾波器的間接形式，并設計一種基

4、于SOCP的迭代優(yōu)化算法。計算機仿真實驗結(jié)果和分析表明，該算法可在較低復雜度下設計通帶平坦且具有銳截止頻率特性的原型濾波器,在余弦調(diào)制濾波器組子帶數(shù)目超過1000時仍然適用。
　　 ⑵非均勻信道化中子帶信號提取。針對無線通信系統(tǒng)中，中頻帶寬內(nèi)通常含有多個非均勻分布的、不同帶寬的子帶信號，并且子帶信號的狀態(tài)，如信號的帶寬、位置和個數(shù)在接收過程中會發(fā)生動態(tài)變化，這樣的子帶信號的定位和合并是近年來信道化接收的研究熱點。通過合并均勻濾波