專利名稱：一種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法，用于實現(xiàn)窄帶通信系統(tǒng)的帶通濾波，屬于數(shù)字信息接收的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在碼元周期內(nèi)鍵控正弦載波的幅度、頻率或相位是數(shù)字通信等信息系統(tǒng)的基本ニ進制調(diào)制模式，通常數(shù)字通信中所用的ニ進制調(diào)制則都是“O”和“ I ”對稱調(diào)制的，如經(jīng)典的ニ元相移鍵控(binary phase shift keying,BPSK)調(diào)制。例如，中國專利,其名稱為“甚小線性調(diào)頻鍵控調(diào)制的超窄帶通信方法”專利號為200710047472. 2，該方法中的甚小線性調(diào)頻鍵控(very minimum chirp keying, VMCK)調(diào)制信號是通過頻率線性增加或者降低的兩個相反的變化方向分別調(diào)制數(shù)據(jù)“O”和數(shù)據(jù)“1”，其升頻與降頻信號表達式分別為
ε0( = (! + - 2afI)sinfa —af5i\i}(1、
^￠) = (I-α + 2af/)sm{ 27fs[i-a(2)
0 <a<l , OciSl//;
式中，·^(i)和·S1U)分別代表數(shù)據(jù)“0”和數(shù)據(jù)“1”，a為調(diào)制因子，若·^ ( )和·S1U)正交，a為O. 696。/；是基波中心頻率，同時也代表了數(shù)據(jù)傳輸速率。VMCK調(diào)制信號可大幅度提高調(diào)制信號的頻帶利用率。但是，上述甚小線性調(diào)頻鍵控調(diào)制信號的波形差異變小，若直接用經(jīng)典的匹配濾波方法進行解調(diào)，就要求有更高的輸入信噪比(signal noise ratio, SNR),為了盡可能提高VMCK調(diào)制信號對于發(fā)射功率的利用效率，必須尋求在解調(diào)前既能較好地濾除噪聲，又能盡量保持信號有效調(diào)制特征的濾波方法。對于常規(guī)的雙邊帶信號，其接收濾波方法都是采用以基波為中心對稱進行帶通濾波，濾波中心頻率等于基波頻率，這種濾波設(shè)計方法適用于常規(guī)的雙邊帶信號。但是對于例如上述甚小線性調(diào)頻鍵控調(diào)制的超窄帶通信方法中的甚小線性調(diào)頻鍵控這種窄帶信號，以基波為中心対稱的濾波方法進行帶通濾波，只能濾除部分噪聲，而且所攜帯的調(diào)制信息也將被ー并濾除，剩下的只是ー個在濾波中心頻率處作為載波的純粹正弦波。導(dǎo)致VMCK調(diào)制的窄帶通信系統(tǒng)無法實現(xiàn)解調(diào)，誤符號率高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是提供ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法，該方法使得信號在濾波后保持有效調(diào)制，能夠最大限度地濾除噪聲，降低窄帶通信系統(tǒng)的誤符號率，實現(xiàn)窄帶濾波。為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器，所述濾波器包括濾波中心頻率生成模塊、濾波窗函數(shù)定義模塊、濾波系數(shù)設(shè)計模塊、濾波信號輸出模塊。
上述濾波中心頻率生成模塊進一歩包括快速傅里葉變換模塊、累加器、除法器、比較器、均值器、加法器?？焖俑道锶~變換模塊，用于將輸入時域信號進行快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform, FFT),輸出頻域信號；累加器,用于累加計算所述輸出頻域信號的頻譜功率值，累加后輸出頻域信號總功率值，及在不同頻帶寬度下的累加輸出的頻域信號分功率值；除法器，用于將所述不同頻帶寬度下的累加器輸出的頻域信號分功率值除以累加器輸出的頻域信號總功率值，輸出頻域信號功率百分比值；比較器，用于將所述除法器輸出的不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值比較，比較后，選取不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值中的頻域信號最大功率百分比值，輸出頻域信號最大功率百分比值對應(yīng)的所在頻帶的范圍值為/,，f2 ;均值器，用于計算所述比較器輸出的頻域信號最大功率百分比所在頻帶的范圍值為之，f2的平均值，求均值后選取其中頻域信號最大功率百分比值所在頻帶中心點頻率值，輸出頻帶中心點頻率值；加法器，用于將所述均值器輸出的頻帶中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加，其相加之和作為濾波中心頻率值輸出； 上述濾波窗函數(shù)定義模塊，用于定義濾波窗函數(shù)％濾波窗函數(shù)r的濾波窗ロ范圍為[ ％]，且(R+K) /2等于上述加法器中輸出的濾波中心頻率值；
上述濾波系數(shù)設(shè)計模塊用于將濾波器階數(shù)從所述的濾波窗函數(shù)模塊輸出的濾波窗函數(shù)妒以及濾波窗ロ范圍為Dr1, K]，作為設(shè)計有限脈沖響應(yīng)(finite impulse response,FIR)數(shù)字濾波器的函數(shù)的參數(shù)，根據(jù)函數(shù)A = fir I (N, [ω 1； ω 2]，め，輸出濾波系數(shù)；
上述濾波信號輸出模塊用于將所述濾波系數(shù)設(shè)計模塊輸出的濾波系數(shù)A以及輸入時域信號s作為對信號濾波的函數(shù)的參數(shù)，根據(jù)函數(shù)Sfニ fftfilt (h, s)，輸出濾波后信號。本發(fā)明的技術(shù)方案還提供ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波方法，采用窗函數(shù)設(shè)計的有限脈沖響應(yīng)(finite impulse response, FIR)數(shù)字濾波方法,所述濾波方法包括以下步驟
(I)、濾波中心頻率/ο生成，其具體步驟如下
(II)、根據(jù)對輸入時域信號·S1進行快速傅里葉變換(FastFourier Transform,FFT),獲取頻域信號S;
(12)、累加計算上述輸出頻域信號的頻譜功率值，獲取頻域信號S總功率值ん及在不同頻帶寬度下的累加輸出的頻域信號分功率值A(chǔ);
(13)、獲取不同頻帶寬度下的頻域信號S功率百分比值，其計算公式為
Pi=AfDi,
其中，Λ.為不同頻帶寬度下的信號功率百分比值J為信號總功率值，化為在不同頻帶寬度下的分功率值；
(14)、將上述輸出的不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值比較，選取不同頻帶寬度下的信號功率百分比值Λ.中最大信號功率百分比值，輸出信號最大功率百分比值所對應(yīng)的頻帶的范圍值為-AJ2-'
(15)、計算上述輸出的信號最大功率百分比所在頻帶范圍值的平均值，其計算公式
為
4=(6+4)/2,
其中，/;為最大功率百分比值所在頻帶的中心頻率點值，之與ち為Λ.中最大值所對應(yīng)的頻帶的范圍值；
(16)、計算上述輸出的中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加之和，其計算公式為
/ο=/； 土 δ，
其中，/C1為帶通濾波中心頻率值，/m為頻域信號最高功率百分比頻帶的中心點頻率，δ為帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量，且ο< δ < Ια-/」，其中/;是基波中心頻率；
(2)、定義濾波窗函數(shù)F:用于定義濾波窗函數(shù)/r，濾波窗函數(shù)r的濾波窗ロ范圍為[ ％]，且(R+Κ)/2=デ()，其中/'ο為步驟(16)中輸出的濾波中心頻率值；
(3)、獲取濾波系數(shù)A:根據(jù)函數(shù)A = fir I OV, [wv W2],め，獲取濾波系數(shù)，式中，A為濾波系數(shù)，fir I為MATLAB中設(shè)計FIR數(shù)字濾波器的函數(shù)，Ar為濾波器階數(shù)，Lw1, W2]為上述步驟(2)中定義的濾波窗ロ范圍，r為上述步驟(2)中定義的濾波窗函數(shù)；
(4)、獲取濾波后信號·s>:根據(jù)函數(shù)·Sv= fftfilt (A, 5·)，獲取濾波后信號，其中，為濾波后信號，fftfilt為MATLAB中用來對信號濾波的函數(shù)，A為上述步驟(3)中得到的濾波系數(shù)，·s為上述步驟(11)中所述的輸入時域信號。上述步驟(2)所述的濾波窗函數(shù)為三角形濾波窗函數(shù)或漢寧濾波窗函數(shù)或哈明濾波窗函數(shù)或布萊克曼濾波窗函數(shù)或切比雪夫濾波窗函數(shù)。本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下優(yōu)點
本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法，根據(jù)信號的功率百分比值獲取濾波中心頻率，將最高功率百分比頻帶的中心點頻率值標(biāo)定后作為濾波中心頻率，根據(jù)信號的頻帶利用率選擇頻帶利用率高且適合窄帶信號傳輸?shù)拇昂瘮?shù)，能在保持信號有效調(diào)制特征時，最大限度地濾除噪聲，使得濾波后信號最大化地攜帯信息量，接收端直接通過功率和進行門限判決，能準(zhǔn)確的進行“ 0”、“1”信號解調(diào)，降低窄帶通信系統(tǒng)誤符號率。


圖I為本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器的信號流向示意 圖3為本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波方法的流程 圖4為本發(fā)明的不同頻帶寬度下VMCK調(diào)制信號功率百分比曲線 圖5為本發(fā)明的VMCK調(diào)制的窄帶通信系統(tǒng)性能對比仿真曲線圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進ー步詳細(xì)描述。如圖I、圖2所示，本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器，該濾波器包括濾波中心頻率生成模塊C10、濾波窗函數(shù)定義模塊C20、濾波系數(shù)設(shè)計模塊C30和濾波信號輸出模塊C40。上述濾波中心頻率生成模塊ClO進ー步包括快速傅里葉變換模塊ClOl，用于將輸入時域信號進行快速傅里葉變換(Fast Fourier Transform, FFT),輸出頻域信號；累加器C102，用于累加計算所述輸出頻域信號的頻譜功率值，累加后輸出頻域信號總功率值，及在不同頻帶寬度下的累加輸出的頻域信號分功率值；除法器C103，用于將所述不同頻帶寬度下的累加器C102輸出的頻域信號分功率值除以累加器C102輸出的頻域信號總功率值，輸出頻域信號功率百分比值；比較器C104，用于將所述除法器輸出的不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值比較，比較后，選取不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值中的頻域信號最大功率百分比值，輸出頻域信號最大功率百分比值對應(yīng)的所在頻帶的范圍值為之，忍；均值器C105，用于計算所述比較器C104輸出的頻域信號最大功率百分比所在頻帶的范圍值為/；，f2的平均值，求均值后選取其中頻域信號最大功率百分比值所在頻帶中心點頻率值，輸出頻帶中心點頻率值；加法器C106，用于將所述均值器C105輸出的頻帶中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加，其相加之和作為濾波中心頻率值輸出；
上述濾波窗函數(shù)定義模塊C20，用于定義濾波窗函數(shù)％濾波窗函數(shù)r的濾波窗ロ范圍 為等于所述的加法器C106中輸出的濾波中心頻率值；
上述濾波系數(shù)設(shè)計模塊C30，用于將濾波器階數(shù)從所述的濾波窗函數(shù)定義模塊C20輸出的濾波窗函數(shù)#以及濾波窗ロ范圍為[^1,ろ]，作為設(shè)計有限脈沖響應(yīng)(finite impulseresponse, FIR)數(shù)字濾波器的函數(shù)的參數(shù),根據(jù)函數(shù)力=fir I (/V，Ijt1, #2]，め，輸出濾波系數(shù)；
上述濾波信號輸出模塊C40，用于將所述濾波系數(shù)設(shè)計模塊C30所述的輸出的濾波系數(shù)力以及快速傅里葉變換模塊ClOl所述的輸入時域信號·s作為對信號濾波的函數(shù)的參數(shù)，根據(jù)函數(shù)·s>= fftfilt (A,5·),輸出濾波后信號。如圖3所示，本發(fā)明的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波方法，該方法包括以下步驟
5100、濾波中心頻率生成，其具體步驟如下
5101、根據(jù)對輸入時域信號5·進行快速傅里葉變換(FastFourier Transform, FFT),,獲取頻域信號S ;
5102、累加計算上述輸出頻域信號的頻譜功率值，獲取頻域信號S總功率值ん及在不同頻帶寬度下的累加輸出的頻域信號分功率值A(chǔ);
5103、獲取不同頻帶寬度下的頻域信號S功率百分比值，其計算公式為
Pi=AfDi,
其中Λ.為不同頻帶寬度下的信號功率百分比值，A為信號總功率值，Di為在不同頻帶寬度下的分功率值；
5104、將上述輸出的不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值比較，選取不同頻帶寬度下的信號功率百分比值Λ.中最大信號功率百分比值，輸出信號最大功率百分比值所對應(yīng)的頻帶的范圍值為-AJ2-'
S105、計算上述輸出的信號最大功率百分比所在頻帶的范圍值的平均值，其計算公式
為
4=(6+4)/2,
其中，/;為最大功率百分比值所在頻帶的中心頻率點值，之與ち為Λ.中最大值所對應(yīng)的頻帶的范圍值；S106、計算上述輸出的中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加之和，其計算公式為
/0=/； 土 S，
其中，A為帶通濾波中心頻率值，為頻域信號最高功率百分比頻帶的中心點頻率，S為帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量，且OS 8 < I/；-/； |，其中/；是基波中心頻率，
例如，假設(shè)VMCK調(diào)制信號基波頻率/s=lkHz，如圖4所示，橫坐標(biāo)為VMCK調(diào)制的超窄帶系統(tǒng)采用的濾波中心頻率與VMCK調(diào)制信號基波頻率的比值，縱坐標(biāo)為功率百分比值，五條曲線分別表示頻帶寬度為0. 5 kHz、0. 6 kHz、0. 7 kHz、0. 8 kHz和0. 9 kHz情況下的功率百分比值。曲線縱坐標(biāo)最大值對應(yīng)的橫坐標(biāo)為最高功率百分比頻帶的中心點頻率，從圖中可見，五條曲線的最高功率百分比頻帶的中心點頻率為/m=l. 25kHz。當(dāng)高階濾波時，例如階數(shù)為4000以上時，為了避免經(jīng)過帶通濾波后的信號因?qū)⒒l率被濾掉，導(dǎo)致能量降低，可將帶通濾波中心頻率向基波頻率方向偏移S (kHz);當(dāng)濾波階數(shù)低于4000時，通常，設(shè)置濾波中心頻率/Q=/m(kHz)。本實施例中設(shè)置濾波中心頻率為/Q=/m=l. 25kHz，這里取5 =OkHz0S200、定義濾波窗函數(shù)r:用于定義濾波窗函數(shù)F，濾波窗函數(shù)r的濾波窗口范圍為LfT1, 6]，且(A+R) /2=/。，其中為步驟S106中輸出的濾波中心頻率值。所述的定義的濾波窗函數(shù)為三角形濾波窗函數(shù)或漢寧濾波窗函數(shù)或哈明濾波窗函數(shù)或布萊克曼濾波窗函數(shù)或切比雪夫濾波窗函數(shù)。例如，將VMCK調(diào)制信號經(jīng)過不同類型濾波窗函數(shù)進行濾波，對濾波后信號的功率譜密度進行對比，根據(jù)信號帶外衰減60dB帶寬，本實施例中窄帶帶通濾波窗函數(shù)選用具有較小的帶外衰減60dB帶寬的哈明濾波窗函數(shù)，能量集中，符合窄帶通信系統(tǒng)中窄帶濾波的設(shè)計要求。本實施例中設(shè)置濾波階數(shù)為1200、通帶寬度為0. 35kHz。S300、獲取濾波系數(shù)A :根據(jù)函數(shù)A = firlOV, Dr1^2], D，獲取濾波系數(shù)，式中，A為濾波系數(shù)，fir I為MATLAB中設(shè)計FIR數(shù)字濾波器的函數(shù)，Ar為濾波器階數(shù)，Lw1, W2]為步驟S200中定義的濾波窗口范圍，/f為上述步驟S200中定義的濾波窗函數(shù)；
S400、獲取濾波后信號:根據(jù)函數(shù)5>= fftfiltOw)，獲取濾波后信號，其中，為濾波后信號，fftfilt為MATLAB中用來對信號濾波的函數(shù)，A為上述步驟S300中得到的濾波系數(shù)，s為上述步驟SlOl中所述的輸入時域信號。為了驗證本發(fā)明的一種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法的性能，將窄帶信號經(jīng)過帶通濾波后進行接收解調(diào)，本發(fā)明的VMCK調(diào)制的窄帶通信系統(tǒng)性能對比仿真曲線如圖5所示，圖中橫坐標(biāo)為信噪比，縱坐標(biāo)為誤符號率。對接收端解調(diào)輸出數(shù)據(jù)的誤符號率(symbol error ratio, SER)進行仿真。仿真中,采用相同的濾波窗函數(shù)為哈明窗,相同的濾波階數(shù)為1200，相同的濾波通帶寬度為0. 35kHz。從圖中可見，最下方的實心圓點標(biāo)識的曲線，采用的是濾波中心頻率/Q=l. 25kHz性能最好，而最上方的空心圓圈標(biāo)識的曲線，采用的是濾波中心頻率/o=lkHz性能最差。而IkHz是VMCK信號的基波頻率，I. 25kHz是最高功率百分比頻帶的中心點頻率。本發(fā)明中采用最高功率百分比頻帶的中心點頻率作為濾波中心頻率的帶通濾波，其性能優(yōu)于以基波頻率作為濾波中心頻率的傳統(tǒng)濾波。 本發(fā)明以最高功率百分比頻帶的中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加之和作為濾波中心頻率，在濾波后保持信號的有效調(diào)制，最大限度地濾除噪聲，使窄帶通信系統(tǒng)具有較低的誤符號率。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器，其特征在于，所述濾波器包括濾波中心頻率生成模塊、濾波窗函數(shù)定義模塊、濾波系數(shù)設(shè)計模塊、濾波信號輸出模塊， 上述濾波中心頻率生成模塊進一歩包括快速傅里葉變換模塊、累加器、除法器、比較器、均值器、加法器，快速傅里葉變換模塊，用于將輸入時域信號進行快速傅里葉變換(FastFourier Transform, FFT),輸出頻域信號；累加器,用于累加計算所述輸出頻域信號的頻譜功率值，累加后輸出頻域信號總功率值，及在不同頻帶寬度下的累加輸出的頻域信號分功率值；除法器，用于將所述不同頻帶寬度下的累加器輸出的頻域信號分功率值除以累加器輸出的頻域信號總功率值，輸出頻域信號功率百分比值；比較器，用于將所述除法器輸出的不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值比較，比較后，選取不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值中的頻域信號最大功率百分比值，輸出頻域信號最大功率百分比值對應(yīng)的所在頻帶的范圍值為之，f2 ;均值器，用于計算所述比較器輸出的頻域信號最大功率百分比所在頻帶的范圍值為/,，f2的平均值，求均值后選取其中頻域信號最大功率百分比值所在頻帶中心點頻率值，輸出頻帶中心點頻率值；加法器，用于將所述均值器輸出的頻帶中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加，其相加之和作為濾波中心頻率值輸出； 上述濾波窗函數(shù)定義模塊，用于定義濾波窗函數(shù)％濾波窗函數(shù)r的濾波窗ロ范圍為[ ％]，且(R+K) /2等于上述加法器中輸出的濾波中心頻率值； 上述濾波系數(shù)設(shè)計模塊用于將所述的濾波窗函數(shù)模塊輸出的濾波窗函數(shù)r以及濾波窗ロ范圍為Dr1, K]，作為設(shè)計有限脈沖響應(yīng)(finite impulse response, FIR)數(shù)字濾波器的函數(shù)的參數(shù)，根據(jù)函數(shù)力=fir I {N, Dr1^2]，め，輸出濾波系數(shù)； 上述濾波信號輸出模塊用于將所述濾波系數(shù)設(shè)計模塊輸出的濾波系數(shù)以及輸入時域信號作為對信號濾波的函數(shù)的參數(shù)，根據(jù)函數(shù)み=輸出濾波后信號。
2.ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波方法，其特征在干，采用窗函數(shù)設(shè)計的有限脈沖響應(yīng)(finite impulse response, FIR)數(shù)字濾波方法,其具體步驟如下 (I)、濾波中心頻率/ο生成，其具體步驟如下 (II)、根據(jù)對輸入時域信號·S1進行快速傅里葉變換(FastFourier Transform,FFT),獲取頻域信號S; (12)、累加計算上述輸出頻域信號的頻譜功率值，獲取頻域信號S總功率值ん及在不同頻帶寬度下的累加輸出的頻域信號分功率值A(chǔ); (13)、獲取不同頻帶寬度下的頻域信號S功率百分比值，其計算公式為 Pi=AfDi, 其中，Λ.為不同頻帶寬度下的信號功率百分比值J為信號總功率值，化為在不同頻帶寬度下的分功率值； (14)、將上述輸出的不同頻帶寬度下的頻域信號功率百分比值比較，選取不同頻帶寬度下的信號功率百分比值Λ.中最大信號功率百分比值，輸出信號最大功率百分比值所對應(yīng)的頻帶值的范圍為，忍； (15)、計算上述輸出的信號最大功率百分比所在頻帶范圍值的平均值，其計算公式為其中，/;為最大功率百分比值所在頻帶的中心頻率點值，之與ち為Λ.中最大值所對應(yīng)的頻帶的范圍值； (16)、計算上述輸出的中心點頻率值與帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量相加之和，其計算公式為其中，Z0為帶通濾波中心頻率值，Zffl為頻域信號最高功率百分比頻帶的中心點頻率，d為帶通濾波中心頻率向基波頻率方向的偏移量，且O，其中fs是基波中心頻率； (2)、定義濾波窗函數(shù)Zf:用于定義濾波窗函數(shù)/r，濾波窗函數(shù)r的濾波窗ロ范圍為 ]，且 其中/'ο為步驟(16)中輸出的濾波中心頻率值； (3)、獲取濾波系數(shù)A:根據(jù)函數(shù)A = fir I OV, [wv W2],め，獲取濾波系數(shù)，式中，A為濾波系數(shù)，firl為MATLAB中設(shè)計FIR數(shù)字濾波器的函數(shù),Ar為濾波器階數(shù)，[wv W2]為上述步驟(2)中定義的濾波窗ロ范圍，r為上述步驟(2)中定義的濾波窗函數(shù)； (4)、獲取濾波后信號根據(jù)函數(shù)·s>=fftfilt(A，5·)，獲取濾波后信號，其中，為濾波后信號值，fftfilt為MATLAB中用來對信號濾波的函數(shù)，A為上述步驟(3)中得到的濾波系數(shù)，·s為上述步驟(11)中所述的輸入時域信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的ー種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波方法，其特征在于，上述步驟(2)所述的濾波窗函數(shù)為三角形濾波窗函數(shù)或漢寧濾波窗函數(shù)或哈明濾波窗函數(shù)或布萊克曼濾波窗函數(shù)或切比雪夫濾波窗函數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于窄帶信號的數(shù)字帶通濾波器及濾波方法，其濾波方法步驟如下(1)濾波中心頻率f0生成；(2)定義濾波窗函數(shù)W；(3)獲取濾波系數(shù)h根據(jù)函數(shù)h=fir1(N,[w1,w2],W)，獲取濾波系數(shù)，式中，h為濾波系數(shù)，fir1為MATLAB中設(shè)計FIR數(shù)字濾波器的函數(shù)，N為濾波器階數(shù)，[w1,w2]為定義的濾波窗口范圍，且(w1+w2)/2=f0，W為步驟(2)中定義的濾波窗函數(shù)；(4)獲取濾波后信號sf根據(jù)函數(shù)sf=fftfilt(h,s)，獲取濾波后信號，其中，sf為濾波后信號，fftfilt為MATLAB中用來對信號濾波的函數(shù)，h為上述步驟(3)中得到的濾波系數(shù)，s為輸入時域信號。本發(fā)明能在保持信號有效調(diào)制時，最大限度地濾除噪聲，接收端直接通過功率和進行門限判決，能降低窄帶通信系統(tǒng)誤符號率。
文檔編號H03H7/12GK102629859SQ201210089898
公開日2012年8月8日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者丁青鋒, 倪平哲, 孫星, 尹曉宇, 李亞斌, 楊柳, 鄭國莘 申請人:上海大學(xué)