有限字長(zhǎng)FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化結(jié)構(gòu)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-11-17 17:21
數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是現(xiàn)代信息科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。數(shù)字濾波器是數(shù)字系統(tǒng)用于對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波的核心組件,在有限精度器件上實(shí)時(shí)處理時(shí),受有限字長(zhǎng)量化影響,其實(shí)際濾波性能往往達(dá)不到預(yù)期設(shè)計(jì)要求。關(guān)于有限字長(zhǎng)數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一直是數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的重要課題。有限脈沖響應(yīng)(Finite Impulse Response,FIR)濾波器因其嚴(yán)格的線性相位特性被廣泛運(yùn)用到移動(dòng)通信、視頻與圖像處理等多個(gè)領(lǐng)域。目前針對(duì)濾波器有限字長(zhǎng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)的研究多數(shù)是基于無(wú)限脈沖響應(yīng)(Infinite Impulse Response,IIR)濾波器。本文基于狀態(tài)空間理論,從濾波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手探討從結(jié)構(gòu)上改善FIR濾波器對(duì)有限精度實(shí)現(xiàn)誤差的靈敏度問(wèn)題,以提升FIR濾波器抗有限字長(zhǎng)效應(yīng)能力。主要研究?jī)?nèi)容從以下兩個(gè)方面展開(kāi):1.針對(duì)有限字長(zhǎng)效應(yīng)引起系數(shù)誤差導(dǎo)致濾波器零極點(diǎn)位置偏移的問(wèn)題,本文基于狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)研究FIR濾波器零極點(diǎn)對(duì)系數(shù)誤差的靈敏性。由于FIR濾波器狀態(tài)空間模型中的系統(tǒng)矩陣具有虧損性,無(wú)法利用非虧損矩陣特征向量的獨(dú)立性分析極點(diǎn)靈敏度。本文引入系統(tǒng)矩陣的一組線性無(wú)關(guān)廣義特征向量系及其伴隨向量系,基于...
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 數(shù)字濾波器的有限字長(zhǎng)效應(yīng)及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
2.1 有限字長(zhǎng)效應(yīng)
2.1.1 定點(diǎn)數(shù)量化表示
2.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器中的量化效應(yīng)
2.1.3 系數(shù)量化效應(yīng)
2.1.4 運(yùn)算量化效應(yīng)
2.1.5 溢出效應(yīng)
2.2 數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
2.2.1 基礎(chǔ)型(直接型、級(jí)聯(lián)型)結(jié)構(gòu)
2.2.2 幾種常用類(lèi)型結(jié)構(gòu)
2.2.3 狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
2.3 本章小結(jié)
第3章 FIR數(shù)字濾波器零極點(diǎn)靈敏度分析及優(yōu)化實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
3.1 引言
3.2 FIR濾波器狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)背景理論
3.3 靈敏度分析及優(yōu)化實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
3.3.1 零點(diǎn)靈敏度及其最小化
3.3.2 極點(diǎn)靈敏度及其優(yōu)化
3.3.3 零極點(diǎn)靈敏度加權(quán)優(yōu)化
3.4 仿真實(shí)例與結(jié)果分析
3.4.1 系數(shù)擾動(dòng)下的靈敏度分析
3.4.2 系數(shù)量化下的靈敏度分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Delta算子的FIR濾波器靈敏度優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.1 引言
4.2 Delta算子基本理論
4.3 基于Delta算子的優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.3.1 直接型轉(zhuǎn)置優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.3.2 基于JSS結(jié)構(gòu)的正交數(shù)字濾波器優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.4 靈敏度分析
4.5 仿真實(shí)例與結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
本文編號(hào):3864555
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 數(shù)字濾波器的有限字長(zhǎng)效應(yīng)及實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
2.1 有限字長(zhǎng)效應(yīng)
2.1.1 定點(diǎn)數(shù)量化表示
2.1.2 A/D轉(zhuǎn)換器中的量化效應(yīng)
2.1.3 系數(shù)量化效應(yīng)
2.1.4 運(yùn)算量化效應(yīng)
2.1.5 溢出效應(yīng)
2.2 數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
2.2.1 基礎(chǔ)型(直接型、級(jí)聯(lián)型)結(jié)構(gòu)
2.2.2 幾種常用類(lèi)型結(jié)構(gòu)
2.2.3 狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
2.3 本章小結(jié)
第3章 FIR數(shù)字濾波器零極點(diǎn)靈敏度分析及優(yōu)化實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
3.1 引言
3.2 FIR濾波器狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)背景理論
3.3 靈敏度分析及優(yōu)化實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)
3.3.1 零點(diǎn)靈敏度及其最小化
3.3.2 極點(diǎn)靈敏度及其優(yōu)化
3.3.3 零極點(diǎn)靈敏度加權(quán)優(yōu)化
3.4 仿真實(shí)例與結(jié)果分析
3.4.1 系數(shù)擾動(dòng)下的靈敏度分析
3.4.2 系數(shù)量化下的靈敏度分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 基于Delta算子的FIR濾波器靈敏度優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.1 引言
4.2 Delta算子基本理論
4.3 基于Delta算子的優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.3.1 直接型轉(zhuǎn)置優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.3.2 基于JSS結(jié)構(gòu)的正交數(shù)字濾波器優(yōu)化結(jié)構(gòu)
4.4 靈敏度分析
4.5 仿真實(shí)例與結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)
5.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果
本文編號(hào):3864555
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