滤波器群时延特性分析及在信号处理中的应用

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1、系统工程与电子技术第25卷第3期SystemsEngineeringandElectronicsVol.25No.3,2003文章编号1001-506X200303-0260-04滤波器群时延特性分析及在信号处理中的应用1121石春雷舒金龙朱振福车国锋1.国防科技大学电子科学与工程学院湖南长沙4100732.中国航天科工集团第二研究院207所北京100854摘要群时延是衡量系统对信号处理时间延迟的理论对滤波器来说不同频率的信号具有不同的延迟值结合信号处理研究了群时延理论及其物理意义对不同类型滤波器进行了分析论述得出了线性滤波器群时延特性不随信号变化而变化但在某

2、些频率上会产生时延峰值的结论并对几种信号作了分析实验证明将这一结论推广运用于空域中对已知频率的信号设计特定频率延迟的滤波器应用于图像目标检测效果良好关键词:群时延相频信号检测中图分类号TN713文献标识码AAnalysisofFilterGDPropertyandItsApplicationinSignalProcessing1121SHIChun-leiSHUJin-longZHUZhen-fuCHEGuo-feng(1.SchoolofElectronicScienceandEngineeringNationalUniversityOFDefenseTec

3、hnologyChangsha410073China2.InstituteofNo.207CASICBeijing100854China)Abstract:TheGD(groupdelay)isaweighingruletothesignalprocessingtimedelayofsystemandasforthefilterthesignalofdifferentfrequenciespossessesdifferentdelayvalues.ThispaperstudiesGDtheoryanditsphysicalmeaningintermsofsig

4、nalprocessing.Thefiltertothedifferentlinearityisanalyzedanddiscussedthecorrelationtheorywhichcanbeusedinthesignaldetectionisreached,andseveralkindsofsignalsareanalyzed.Thistheoryhasbeenusedinthespatialarea.Withthesignalfrequencyknownthefilterwithagivenfrequencydelayisdesignedforanim

5、agetargetdetection.Theexperimentprovesthatthefilteringeffectisgood.Keywords:GroupdelayPhasefrequencySignaldetection频投影滤波器这种时频投影滤波器是线性的而且一般为1引言时变系统很显然群时延的性质也是存在的本文对群时信号输出和输入的对应关系在现代通信雷达信号延进行了理论分析并探索设计符合信号检测要求的滤波器接收和发送中越来越重要时间的延迟在传送和变换的过2群时延定义及物理意义程中是一定存在的为了衡量时间延迟数值群时延应运而生在许多实际的信号处理应用

6、中估计一个非平稳过群时延groupdelayGD是信号通过系统滤波器程的群时延是一项极为重要的工作只要系统和目标信号后的频率函数定义为系统滤波器相频特性图上切线的之间有相对的运动多普勒效应就存在因此也就存在群负斜率时延但群时延的性质因系统而异目前在信号的时频dfw()tg()w=-1分析处理中以时频子空间作为联系的桥梁时频滤波与dw时频信号展开可紧密联系在一起时频滤波器是时频子空式中tg()w群时延——信号通过系统的延迟时间如果信号间上的正交投影算子并且是在时频域上的滤波称为时突然作用于系统的输入端其效应通常不能立即在输出端观收稿日期2002-06-01修订日

7、期2002-08-08作者简介石春雷1975-男工程师硕士研究生主要研究方向为现代通信与光电跟踪万方数据第3期滤波器群时延特性分析及在信号处理中的应用·261·察到而是在较迟的时间tg才出现在连续情况下若形式不同但在同一频率上会出现相同时间的延迟——群时f()ww=-×t则系统的时延为-t0或等效地说为延时t00延时延理论能够很自然地推广到非线性相位的情况设1dtx(f)=-2dp×f{argéùëûXf()}4想检查一个时间LTI系统的相位对于一个窄带输入信号所产生的效果该窄带输入x(t)的傅里叶变换在以ww=0为式中arg{Xf()}——相位谱tfx()—

8、—在频率上系统引中心的很小频率范围以外