基于稀疏约束的低复杂度可变分数时延滤波器
作者:
作者单位:

1.河海大学计算机与信息学院,南京 211106;2.中国电子科技集团公司第五十四研究所,石家庄 050081

作者简介:

通讯作者:

基金项目:

国家自然科学基金(62271190);江苏省自然科学基金(BK20221499)。


Low-Complexity Design of Sparse-Constrained Variable Fractional Delay Filter
Author:
Affiliation:

1.College of Computer and Information Engineering ,Hohai University ,Nanjing 211106 ,China;2.The 54th Reasearch Institute of CETC ,Shijiazhuang 050081,China

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    摘要:

    针对基于Farrow结构的可变分数时延(Variable fractional delay , VFD)滤波器需求解大量子滤波器系数这一关键问题,本文将稀疏约束理论引入滤波器的权系数优化中,研究具有稀疏系数的Farrow结构滤波器。在极大极小(Minimax)准则下,通过添加L1正则化约束项改进权系数优化模型,在系数(反)对称性基础上进一步增加系数的稀疏度。然后,采用交替方向乘子法(Alternating direction method of multipliers ,ADMM)进行权系数迭代求解。仿真实验表明,本文提出的基于稀疏约束的VFD滤波器在保证高延迟精度的同时,乘法器和加法器分别减少了47.69%和58.60%,极大地降低了系统运算量以及复杂度。

    Abstract:

    Since variable fractional delay (VFD) filter contains a large number of coefficients to be solved, this paper presents a study on sparse-constrained Farrow structure variable fractional delay filter. We add a L1 regularization constraint to further enhance the sparsity based on coefficient symmetry and optimize its frequency response to approximate a desired frequency response in the minimax error sense. In addition, the alternating direction method of multipliers (ADMM) algorithm is used to iteratively obtain the filter coefficients. Simulation experiments demonstrate that the proposed sparse-constrained VFD filter not only ensures high delay accuracy but also reduces the use of multipliers and adders by 47.69% and 58.60% respectively, thus lowering system computation and complexity greatly.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

王静雯,周文静,沈明威,韩国栋.基于稀疏约束的低复杂度可变分数时延滤波器[J].数据采集与处理,2024,(2):481-489

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  • 收稿日期:2023-05-12
  • 最后修改日期:2023-12-19
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  • 在线发布日期: 2024-03-25