1.两通道正交镜像滤波器组的多相结构，其特征在于：包括H0,M(z)模块、q个 模块、模块连接部分、1个总输入端口Input、总输出端口Output0和总输出端口Output1，i＝1,

2,…q；

模块包括1个乘加复用单元、1个Xi偶数单元和1个Xi奇数单元；Xi偶数单元包括乘法器xi,2、乘法器xi,4、……、乘法器xi,d、d-2个延时为t的延时器和d-2个加法器，t＝2T；乘法器xi,2、乘法器xi,4、……、乘法器xi,d的输入端均与总输入端口Input相连接；乘法器xi,2、乘法器xi,4、……、乘法器xi,d的输出信号依次通过d/2-1个加法器叠加输出至端口Ki0；乘法器xi,d、乘法器xi,d-2、……、乘法器xi,2的输出信号依次通过d/2-1个加法器叠加输出至延时为(Rd+2M)*T的延时器1i，延时器1i输出至端口Ii1；Xi偶数单元内各加法器的输入端处均设置有延时为t的延时器；

Xi奇数单元包括乘法器xi,1、乘法器xi,3、……、乘法器xi,d-1、d-2个延时为t的延时器和d-2个加法器；乘法器xi,1、乘法器xi,3、……、乘法器xi,d-1的输入端均与总输入端口Input相连接；乘法器xi,1、乘法器xi,3、……、乘法器xi,d-1的输出信号依次通过d/2-1个加法器叠加输出至端口Ki1；乘法器xi,d-1、乘法器xi,d-3、……、乘法器xi,1的输出信号依次通过d/2-1个加法器叠加输出至延时为(Rd+2M)*T的延时器2i，延时器2i输出至端口Ii0；Xi奇数单元内各加法器的输入端处均设置有延时为t的延时器；

乘加复用单元包括乘法器yi,R、乘法器yi,R-1、……、乘法器yi,1、2R-2个延时为T1的延时器(T1＝d T)、2R-1个加法器、输入端口Ki、输入端口Ii以及输出端口Fi；

输入端口Ki的输入信号经过j个延时为T1的延时器，输入端口Ii输入信号经过R-1-j个延时为T1的延时器，共同输出至同一个加法器，该加法器输出至乘法器yi,R-j，j＝0,1,2,…,R-1；乘法器yi,R、乘法器yi,R-1、……、乘法器yi,1的输出信号依次通过R-1个加法器叠加输出至端口Fi；

H0,M(z)模块分为M为偶数和M为奇数两种情况；

M为偶数的情况下，H0,M(z)模块包括1个HM偶数单元、1个HM奇数单元、输出端口H0,M0(z2)和输出端口H0,M1(z2)；

HM偶数单元包括乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-2)、M-2个延时为t的延时器和M-2个加法器；乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-2)的输入端连接在一起，并通过延时为Rd*T的延时器与总输入端口Input相连接；乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-2)的输出信号依次通过M/2-1个加法器和延时器叠加输出至端口S1；乘法器h'(M-2)、乘法器h'(M-4)、……、乘法器h'(0)的输出信号依次通过M/2-1个加法器和延时器叠加输出至第一个延时为M T的延时器，第一个延时为M T的延时器输出至端口S0；

HM奇数单元包括乘法器h'(1)、乘法器h'(3)、……、乘法器h'(M-1)、M-2个延时为t的延时器和M-2个加法器；乘法器h'(1)、乘法器h'(3)、……、乘法器h'(M-1)的输入端均与乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-2)的输入端连接在一起；乘法器h'(1)、乘法器h'(3)、……、乘法器h'(M-1)的输出信号依次通过M/2-1个加法器和延时器叠加输出至端口P0；乘法器h'(M-1)、乘法器h'(M-3)、……、乘法器h'(1)的输出信号依次通过M/2-1个加法器和延时器叠加输出至第二个延时为M T的延时器；第二个延时为M T的延时器输出至端口P1；

端口P0和端口S0通过加法器，叠加输出至H0,M(z)模块的输出端口H0,M0(z2)；端口P1和端口S1通过加法器，叠加输出至H0,M(z)模块的输出端口H0,M1(z2)；

M为奇数的情况下，H0,M(z)模块包括1个HM偶数单元、1个HM奇数单元、输出端口H0,M0(z2)和输出端口H0,M1(z2)；

HM偶数单元包括乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-1)、M-1个延时为t的延时器和M-1个加法器；乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-1)的输入端连接在一起，并通过延时为Rd*T的延时器与总输入端口Input相连接；乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-1)的输出信号依次通过(M-1)/2个加法器和延时器叠加输出至端口S1；乘法器h'(M-1)、乘法器h'(M-3)、……、乘法器h'(0)的输出信号依次通过(M-1)/2个加法器和延时器叠加输出至延时为(M-1)T的延时器，延时为(M-1)T的延时器输出至端口S0；

HM奇数单元包括乘法器h'(1)、乘法器h'(3)、……、乘法器h'(M-2)、M-3个延时为t的延时器和M-3个加法器；乘法器h'(1)、乘法器h'(3)、……、乘法器h'(M-2)的输入端与乘法器h'(0)、乘法器h'(2)、……、乘法器h'(M-1)的输入端连接；乘法器h'(1)、乘法器h'(3)、……、乘法器h'(M-2)的输出信号依次通过(M-3)/2个加法器和延时器叠加输出至端口P0；乘法器h'(M-2)、乘法器h'(M-4)、……、乘法器h'(1)的输出信号依次通过(M-3)/2个加法器和延时器叠加输出至延时为(M+1)T的延时器；延时为(M+1)T的延时器输出至端口P1；

端口P0和端口S0通过加法器，叠加输出至H0,M(z)模块的输出端口H0,M1(z2)；端口P1和端口S1通过加法器，叠加输出至H0,M(z)模块的输出端口H0,M0(z2)；

所述的模块连接部分包括2个降2采样器、q+1个加法器和2个延时为T的延时器；将q个模块中乘加复用单元的输出端口Fi的输出信号依次通过q-1个加法器叠加输出后，分成相同的两路信号，一路通过第一个降2采样器，输出至端口H0,H0(z2)；另一路通过延时为T的延时器和第二个降2采样器，输出至端口H0,H1(z2)；端口H0,H0(z2)与端口H0,M0(z2)经过加法器叠加输出至总输出端口Output0；端口H0,H1(z2)与端口H0,M1(z2)经过加法器叠加输出至总输出端口Output1，端口H0,M1(z2)与对应的加法器输入端之间连接有延时为T的延时器；

M、d、R均为非负整数，d为偶数，且满足M+Rd＝N/2，N为原型滤波器阶数；T为系统单位时延。

2.根据权利要求1所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构，其特征在于：M等于12、d等于4，R等于7。

3.根据权利要求1所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构，其特征在于：q等于2。

4.如权利要求1所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构的系数设计方法，其特征在于：步骤一、确定原型滤波器阶数N，阻带截止频率fs，频率点数LF＝8N；

步骤二、设定原型滤波器初始系数h0＝[h0(0),h0(1),...,h0(N-1)]，简化系数h'(n)＝[h'(0),h'(1),...,h'(N/2-1)]＝[h0(N/2),h0(N/2+1),...,h0(N-1)],n＝0,1,...,N/2-1；

步骤三、将h'(n)表示成一个d×R的系数矩阵H和一个行向量HM的形式如式(1a)、(1b)所示；

HM＝[h'(0),h'(1),...,h'(M-1)]      (1b)

步骤四、将系数矩阵H进行LU分解，系数矩阵H等价于矩阵L和矩阵U的乘积，其中矩阵L、矩阵U分别是下三角、上三角矩阵，H＝LU；矩阵L、矩阵U的表达式如式(2a)、(2b)所示；

式(2a)、(2b)中，r表示系数矩阵H的秩r(H)的大小；

步骤五、取矩阵L的前q列和矩阵U的前q行计算新系数矩阵H'如式(3)所示；

H'＝[X1 X2 ... Xq]·[Y1 Y2 ... Yq]T＝X·YT                   (3)步骤六、将X、Y和HM三部分系数作为初始值，利用基于线性化的迭代梯度搜索技术进行优化，具体优化方法如下：

6-1.定义一个列向量h(z)如式(4)所示；

h(z)＝[HM,H”]T                              (4)式(4)中，H”是矩阵H'中的元素按列排成行的行向量；

原型滤波器H0(z)的频率响应H0(w h(z))如式(5)所示

式(5)中， 表

示[0,π]内的一系列等间隔的离散频率点，即 i＝1,2,…,LF；

6-2.根据式(5)定义全部频带点上的重构误差er(h(z))如式(6)所示

式(6)中，H0(w+πh(z))＝e-j(w+π)(N-1)/2·cT(w+π)·h(z)；

定义全部阻带频率点上的阻带衰减Hs(h(z))如式(7)所示；

6-3.设定迭代限制步长ε，迭代终止系数ε1，迭代次数k，k的初始值为1；将式(4)得到的h(z)作为优化设计迭代的系数初始值h(z0)；

6-4.第k-1次迭代时的重构误差er(h(zk-1))如式(8a)所示，第k-1次迭代时的阻带衰减Hs(h(zk-1))如式(8b)所示式(8)中，h(zk-1)表示第k-1次迭代的系数zk-1的映射向量，hin(zk-1)表示第k-1次迭代的辅助系数hin(z)，每次迭代中的辅助系数hin(z)由式(9)得到；

式(9)中，i是线性平滑系数；

6-5.定义

由一阶泰勒近似，得出第k次迭代时的重构误差er(h(zk))如式(10)所示

式(10)中， 表示第k次迭代时z的增量

定义

由一阶泰勒近似，得出第k次迭代时的阻带衰减Hs(h(z))如式(11)所示

6-6.建立关于系数增量 的凸优化问题，如式(12a)至式(12e)所示；

Subject to:

zH(z|0)＝＝0    (12c)

zH(z|1)＝＝1    (12d)

式(12a)至式(12e)中，||·||∞表示无穷范数运算，||·||2表示2范数运算，α是一个加权常数值；H(z|0)表示系数z中等于0的元素的位置集合，H(z|1)表示系数z中等于1的元素的位置集合；

求出式(12a)至式(12e)中第k次迭代时的系数增量 则第k次迭代的系数

同时更新hin(zk+1)＝(1-i)·h(zk)+i·hin(zk)；进入步骤6-7；

6-7.设置一个迭代终止条件如式(13)所示

式(13)中，δk表示式(12a)至式(12e)中第k次迭代得出的目标函数最小值δ；

如果(13)式不成立，则将k增大1，并执行6-4到6-6；若式(13)成立，则终止迭代，进入步骤七；

步骤七、用步骤六所获得的HM、X和Y，将HM中的具体系数h'(0)、h'(1)、……、h'(M-3)、h'(M-1)分别作为H0,M(z)模块中的乘法器h'(0)、乘法器h'(1)、……、乘法器h'(M-3)、乘法器h'(M-1)的系数；将X中的具体系数xi,1、xi,2、……、xi,d-1、xi,d分别作为 模块中的乘法器xi,1、乘法器xi,2、……、乘法器xi,d-1、乘法器xi,d的系数，将Y中的具体系数yi,R、yi,R-1、……、yi,1分别作为 模块中的乘法器yi,R、乘法器yi,R-1、……、乘法器yi,1的系数。

5.根据权利要求4所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构的系数设计方法，其特-3

征在于：步骤6-3中迭代限制步长ε等于1，迭代终止系数ε1等于10 。

6.根据权利要求4所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构的系数设计方法，其特征在于：步骤6-4中线性平滑系数i等于0.4。

7.根据权利要求4所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构的系数设计方法，其特征在于：步骤6-6中α等于0.102。

8.根据权利要求4所述的两通道正交镜像滤波器组的多相结构的系数设计方法，其特征在于：步骤6-6中，第k次迭代时的系数增量 借助matlab软件的CVX工具箱求出。