數(shù)字濾波器是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的核心,其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法一直是信號(hào)處理學(xué)科的重要研究領(lǐng)域。相比與線性相位FIR濾波器（LPFF）,非線性相位FIR濾波器（NLPFF）可以獲得更寬廣的性能交換空間,實(shí)現(xiàn)更優(yōu)的幅度性能和更低的群延遲,同時(shí)其優(yōu)化設(shè)計(jì)方法也更復(fù)雜,仍然有較多的改善提升空間。因此,本文以非線性相位FIR濾波器為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用研究。首先,為了實(shí)現(xiàn)NLPFF的性能優(yōu)化,本文提出了一種基于動(dòng)態(tài)步長(zhǎng)的梯度方法,該方法為無約束優(yōu)化方法;同時(shí),在約束優(yōu)化設(shè)計(jì)方面,采用新的約束方式來改進(jìn)現(xiàn)有的約束優(yōu)化模型。針對(duì)Minimax設(shè)計(jì)中的問題,也就是Cremez算法可能無法實(shí)現(xiàn)等波紋以及迭代加權(quán)最小二乘算法計(jì)算復(fù)雜度高,本文采用梯度方法來解決,其步長(zhǎng)設(shè)定不再為定值而是動(dòng)態(tài)變化的。該動(dòng)態(tài)步長(zhǎng)通過迭代估計(jì)最優(yōu)代價(jià)函數(shù)來實(shí)現(xiàn),所用估計(jì)策略有兩種,且都可以輔助動(dòng)態(tài)步長(zhǎng)梯度方法實(shí)現(xiàn)NLPFF的近似等波紋設(shè)計(jì)。同時(shí),通過對(duì)代價(jià)函數(shù)的擴(kuò)展,可實(shí)現(xiàn)NLPFF不同性能的折衷優(yōu)化,包括復(fù)誤差（CFRE）和阻帶誤差能量、復(fù)誤差和群延遲誤差（GRE）。針對(duì)現(xiàn)有約束優(yōu)化模型中的可行域問題和約束優(yōu)化規(guī)模問題,采... 

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非線性相位FIR濾波器
        1.2.2 頻率響應(yīng)屏蔽
        1.2.3 濾波器組多載波及其原型濾波器
    1.3 本文主要工作
    1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第二章 研究基礎(chǔ)
    2.1 非線性相位FIR濾波器
        2.1.1 誤差函數(shù)
        2.1.2 性能指標(biāo)
        2.1.3 優(yōu)化準(zhǔn)則
        2.1.4 優(yōu)化方法
    2.2 低復(fù)雜度濾波器設(shè)計(jì)
        2.2.1 有限脈沖響應(yīng)內(nèi)插
        2.2.2 頻率響應(yīng)屏蔽
        2.2.3 設(shè)計(jì)步驟
    2.3 濾波器組多載波及其原型濾波器
        2.3.1 FBMC系統(tǒng)
        2.3.2 FBMC原型濾波器
        2.3.3 原型濾波器設(shè)計(jì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 非線性相位FIR濾波器性能優(yōu)化
    3.1 NLPFF的無約束優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.1.1 動(dòng)態(tài)步長(zhǎng)梯度方法
        3.1.2 多目標(biāo)下的動(dòng)態(tài)步長(zhǎng)梯度方法
    3.2 NLPFF的約束優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.2.1 系數(shù)對(duì)稱特性
        3.2.2 系數(shù)對(duì)稱約束
        3.2.3 改進(jìn)幅度約束
        3.2.4 CMM和 CLS
    3.4 NLPFF優(yōu)化設(shè)計(jì)的仿真與分析
        3.4.1 NLPFF無約束優(yōu)化設(shè)計(jì)
        3.4.2 NLPFF約束優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 NLPFF的低復(fù)雜度設(shè)計(jì)
    4.1 NLPFF的復(fù)雜度問題
    4.2 NLPFF的 IFIR設(shè)計(jì)
        4.2.1 設(shè)計(jì)思路
        4.2.2 實(shí)現(xiàn)步驟
        4.2.3 數(shù)學(xué)模型
    4.3 NLPFF的 FRM設(shè)計(jì)
        4.3.1 設(shè)計(jì)思路
        4.3.2 實(shí)現(xiàn)步驟
        4.3.3 數(shù)學(xué)模型
    4.4 NLPFF低復(fù)雜度設(shè)計(jì)的仿真與分析
        4.4.1 IFIR設(shè)計(jì)
        4.4.2 FRM設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 FBMC原型濾波器的NLPFF設(shè)計(jì)
    5.1 FBMC系統(tǒng)模型
        5.1.1 信號(hào)模型
        5.1.2 SINR模型
    5.2 Nyquist約束條件
        5.2.1 頻域NYQ約束
        5.2.2 時(shí)域NYQ約束
    5.3 原型濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.1 NLPFF優(yōu)化設(shè)計(jì)
        5.3.2 基于SINR的優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.4 NLPFF應(yīng)用于FBMC的仿真與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介
    1 作者簡(jiǎn)歷
    2 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    3 參與的科研項(xiàng)目及獲獎(jiǎng)情況
    4 發(fā)明專利
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]降低FBMC-OQAM峰均值比的低復(fù)雜度PTS算法[J]. 李若夢(mèng),唐青青.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2017(09)
[2]5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2014(05)
[3]基于自適應(yīng)遺傳算法FIR數(shù)字濾波器優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 黃猛,唐琳,甄玉,張杰.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2010(02)

博士論文
[1]數(shù)字濾波器參數(shù)化設(shè)計(jì)與高效實(shí)現(xiàn)研究[D]. 徐紅.浙江工業(yè)大學(xué) 2016

碩士論文
[1]濾波器組多載波關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 竇建青.東南大學(xué) 2017
[2]低群延遲FIR數(shù)字濾波器約束最小二乘設(shè)計(jì)[D]. 袁博.杭州電子科技大學(xué) 2011
[3]FRM濾波器及二維濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 傅喬.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3717012