完全重建QMF滤波器组的设计

文从信号处理的角度分析了两通道完全重建正交镜像滤波器组(PR QMFB)理论

完全重建QMF滤波器组的设计

摘 要

本文从信号处理的角度分析了两通道完全重建正交镜像滤波器组(PR QMFB)理论,由于重建过程中各种失真带来的误差影响,完全重建QMFB具有一定的困难。为此,本文提出了一种基于matlab的完全重建QMFB的方法,并通过仿真获得了完全重建QMFB的最佳系数,从而使重建的QMFB性能进一步提高,接近完全重建的目标,并给出了优化前后的模拟仿真结果。从仿真结果中可以看出,这种方法得到的重建信号误差相对较小,具有较高的精度,且实现起来具有直观、简单、快捷的优点。

关键词:滤波器设计 完全重建 QMFB matlab

1、引言

多抽样率技术的应用如今越来越广泛,它可以实现一个信道中的多路通信:可以用于数据压缩(如分频带编码后进行存储和传输);可以用于图像处理和语音处理;可以用于窄带数字滤波的实现;可以用于保密系统等,多抽样率滤波器组已成为信号处理领域强有力的工具。完全重建QMF滤波器组最大的优点是在对信号进行抽取后,可以根据每个子带的不同特征分别进行处理,而插值和合成环节又能消除信号失真的各种因素,因此被广泛用于语音处理、图像处理、国防通信和小波变换中。目前,完全重建QMF滤波器组的设计有多种优化设计方法,如特征值法、最小二乘法[1]、遗传法、多项式分解法[2]等等,都将信号失真降到了很小的范围,但是这些方法计算复杂、参数不容易确定、程序编写较难。而利用matlab的信号处理功能和运算功能,可以快速、有效的设计完全重建QMF滤波器组,且具有较高的精度。

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