信道化濾波中兩個(gè)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(shì)，其基本思想是以一個(gè)通用、標(biāo)準(zhǔn)、模塊化的硬件平臺(tái)為依托，通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)無線電臺(tái)的各種功能。在軟件無線電和數(shù)字接收機(jī)系統(tǒng)中，對(duì)包含在接收帶寬內(nèi)多個(gè)相互獨(dú)立的子帶信號(hào)，如何高效地實(shí)現(xiàn)信道化接收，一直是通信領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。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(hào)處理理論，設(shè)計(jì)一種具有銳截止特性的調(diào)制濾波器組，并改進(jìn)其在數(shù)字信道化接收中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)。多速率信號(hào)處理在通信、語音編碼、圖像處理

2、等許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，多速率技術(shù)可以有效地降低信號(hào)處理的復(fù)雜度、數(shù)據(jù)的傳輸效率和存儲(chǔ)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(chǔ)。因而本文首先在分析多速率基本模塊的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)研究了調(diào)制濾波器組的設(shè)計(jì)理論，經(jīng)分析和總結(jié)現(xiàn)有工作，對(duì)原型濾波器各類設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分類介紹。并指出為滿足嚴(yán)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(shè)計(jì)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(shí)，原型濾波器系數(shù)增多，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度顯著增加。本研究主要?jiǎng)?chuàng)新工作包括：
　　 ⑴銳截止原型濾波器設(shè)計(jì)。為了進(jìn)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(shí)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(shè)計(jì)方法。分析原先關(guān)于原型濾波器時(shí)域完全重建約束條件及其阻帶能量的直接表達(dá)形式，理論推導(dǎo)其關(guān)于FRM模型濾波器與掩蔽濾波器的間接形式，并設(shè)計(jì)一種基

4、于SOCP的迭代優(yōu)化算法。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析表明，該算法可在較低復(fù)雜度下設(shè)計(jì)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(shí)仍然適用。
　　 ⑵非均勻信道化中子帶信號(hào)提取。針對(duì)無線通信系統(tǒng)中，中頻帶寬內(nèi)通常含有多個(gè)非均勻分布的、不同帶寬的子帶信號(hào)，并且子帶信號(hào)的狀態(tài)，如信號(hào)的帶寬、位置和個(gè)數(shù)在接收過程中會(huì)發(fā)生動(dòng)態(tài)變化，這樣的子帶信號(hào)的定位和合并是近年來信道化接收的研究熱點(diǎn)。通過合并均勻?yàn)V波