[0065] 以下结合附图对本发明作进一步的解释说明;基于全通滤波器混合迭代技术的QMF组设计方法,具体包括以下步骤:
[0066] 步骤一、确定基本参数
[0067] 滤波器组中两个全通滤波器的阶数分别为N1=11,N2=10,全频带上的频率点数L=8N1+1,低通滤波器的通带截止频率ωp=0.4π、阻带截止频率ωs=0.6π;最小化重构误差,最大化阻带衰减。
[0068] 步骤二、确定实际相位差
[0069] 确定滤波器的理想相位,计算滤波器的实际相位误差,然后确定滤波器组失真传输函数的实际相位误差。
[0070] 步骤三、求解滤波器系数
[0071] 设置目标函数,分别通过LSK处理与交替迭代的方法将非线性的目标函数的分母与分子常数化,即将目标函数转换为线性问题,然后使用CVX工具包求解滤波器的系数。
[0072] 步骤四、目标判断
[0073] 设置一个实数μ作为判断目标,当第k次迭代中目标函数的最大值E(k)满足输出此时的滤波器系数作为最终设计得到的滤波器系数,否则进入步骤五进行加权值修正。
[0074] 步骤五、加权值修正
[0075] 计算第k次迭代的相位误差 其中 表示第k次迭代的jω
全通滤波器Ai(e )的实际相位;然后计算相位误差 的包络
[0076] 设置一个实数判断目标ε,如果不满足 使然后令 k=k+1,返回步骤三;否则的话直接令
k=k+1,返回步骤三。
[0077] 经过3次迭代后,得到最终滤波器组中两个滤波器的系数如下表1所示:
[0078] 表1
[0079]
[0080] 图1、图2分别为两个滤波器的相位误差图,图3~5分别为两通道QMFB幅频响应、重构误差频率响应和相位误差响应。
[0081] 计算该两通道QMFB的最大阻带衰减(PSR),通带最大群延迟误差(MVPGD),QMFB重构响应的最大相位误差(MVPR),最大群延迟误差(MVGR),以及重构响应误(MVFBR),与其他方法得到的两通道QMFB进行对比,对比结果如表2所示:
[0082] 表2本设计方法与其他设计方法的关键指标的比较
[0083]
[0084] 从表2的对比结果可以看出,本实施例所获得的两通道QMFB在上述各项关键指标上都要优于其他设计方法。
[0085] [1]Y.Jou,Z.Lin and F.Chen“,Design of all‑pass‑based quadrature mirror filter banks using a Lyapunov error criterion,”2017 International Conference on Intelligent Informatics and BiomedicalSciences(ICIIBMS),Okinawa,2017,pp.39‑42,
[0086] [2]Y.D.Jou,Y.S.Lin,and F.K.Chen“, An efficient least‑squares design of two‑channel quadrature mirror filters using IIR all‑pass filters,”International Journal of Science and Engineering (IJSE),vol.4,no.1,pp.221‑224,March 2014.
[0087] [3]J.‑H.Lee and Y.‑H.Yang,“Design of two‑channel linear phase QMF banks based on realIIR all‑pass filters,”IEE Proc.‑Vision,Image and Signal Processing,vol.150,no.5,pp.331‑338,Oct.2003.
[0088] [4]S.S.Lawson and A.Klouche‑Djedid“, Technique for design of two‑channel approximately linear phase QMF bank and its application to image compression,”IEEE Pro‑c.Vision,Image and Signal Processing,vol.148,no.2,pp.85‑92,Apr.2001.
[0089] [5]Y.Jou,Z.Lin and F.Chen“, Improved Design of Two‑Channel Quadrature Mirror Filter Using Explicit Toeplitz Expressions,”2018 IEEE 7th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE),Nara,2018,pp.1‑2,doi:10.1109/GCCE.2018.8574708.