JP7050907B2 - 信号処理のための方法および装置 - Google Patents

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年９月２６日に中国特許局に提出し、出願番号が２０１７１０８８４７９５.０であり、発明名称が「信号処理のための方法および装置」との中国特許出願を基礎とする優先権を主張し、その開示の総てをここに取り込む。
本発明は、通信技術分野に関し、特に信号処理のための方法および装置に関する。
現在使用されているロングタームエボリューション（ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＬＴＥ）信号システムのスペクトル利用率は９０％であり、物理リソースブロックによって占有されていない信号帯域幅は、信号の遷移帯域として、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ，有限インパルス応答）フィルタによるフィルタリングを行って、従来のＬＴＥシステム物理層によって出力されるベースバンド信号の帯域外の高いノイズフロア、信号のスプリアス放射および高いＡＣＬＲ（Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｌｅａｋａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ，隣接チャネル漏洩電力比）の問題を解決する。ただし、第５世代（以降「５Ｇ」と記する）システムでは、スペクトル使用率がまだ９０％の場合、遷移幅は１０ＭＨｚ～１００ＭＨｚになり、リソースを浪費する。
したがって、５Ｇシステムでのスペクトル利用率は９８％～９９％に引き上げられ、つまり、遷移幅は帯域幅全体の１％～２％しか占有しない。ただし、ベースバンド信号を生成する既存の方法が採用され、帯域外のノイズを抑制するために標準のＦＩＲフィルタが使用され、ＦＩＲフィルタの次数は数百または数千にもなり、ナイキストのサンプリング定理（Ｎｙｑｕｉｓｔ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｔｈｅｏｒｅ）によれば、ＦＩＲのサンプリングレートはフィルタは、１００ＭＨｚのチャネル帯域幅では１００ＭＳＰＳを超え、１ＧＨｚのチャネル帯域幅では１ＧＳＰＳを超える。
要約すると、遷移帯域が全帯域幅のごくわずかな割合を占めるシステムで既存のＦＩＲフィルタを使用すると、スペクトル利用率が低くなり、大量のリソースが必要になり、ＦＩＲフィルタの設計がより複雑になる。
本発明は、信号処理のための方法および装置を提供し、遷移帯域が全帯域幅のごくわずかな割合を占めるシステムで既存のＦＩＲフィルタを使用すると、スペクトル利用率が低くなり、大量のリソースが必要になり、ＦＩＲフィルタの設計がより複雑になるという問題を解決する。
本開示の一実施形態は、信号処理のための方法を提供する。この方法には、入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解するステップと、
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成するステップと、
前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングするステップと、
直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合するステップとを備える。
本開示の一実施形態は、信号処理のための装置を提供する。この装置は、少なくとも１つの処理ユニットと、少なくとも１つの記憶ユニットとを備え、ここで、前記記憶ユニットは、プログラムコードを記憶し、前記プログラムコードが前記処理ユニットにより実行される場合、前記処理ユニットに以下のプロセスを実行させるように構成され、
入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交して分解し、
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成し、
前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングし、
直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合する。
本発明実施形態による信号処理のための装置は、
入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解するように構成された分解モジュールと、
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成し、前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングするように構成された実行モジュールと、
直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合するように構成された結合モジュールとを備える。
本発明実施形態は、機械可読の不揮発性記憶媒体を提供し、不揮発性記憶媒体は、コンピュータプログラムを記憶し、コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されると、プロセッサは上述の信号処理のための方法の動作を実行する。
本開示の実施形態によれば、入力が必要とする元の信号は直交分解され、直交分解のレイヤー数および直交分解後の元の信号のスペクトルエッジ高周波帯域幅に従ってＦＩＲフィルタが生成される。前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングし、直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合する。本発明では、元の信号はレイヤーごとに分解され、分解によって得られた高周波信号の帯域幅は元の信号の帯域幅より狭くなり、遷移帯域の帯域幅は変化しないため、遷移帯域の帯域幅は、高周波信号の帯域幅と比べ、高い割合を占める。ＦＩＲフィルタのパフォーマンスインデックスによると、遷高周波信号の帯域幅に対する移帯域の割合が小さいほど、ＦＩＲフィルタの次数は高くなる。本発明では、直交分解後の，高周波信号の帯域幅に対する遷移帯域の帯域幅は、大きな割合を占めるため、直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って生成されたＦＩＲフィ計算の複雑さが大幅に軽減され、次数は低く、必要なリソースの量が少ないため、ＦＩＲフィルタの設計が簡単になる。
本発明に係る実施例や従来の技術解決策をより明確に説明するために、以下に実施例を説明するために必要な図面をについて簡単に紹介する。無論、以下の説明における図面は本発明に係る実施例の一部であり、当業者は、創造性作業を行わないことを前提として、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
本発明実施形態による信号処理のための方法のフローチャートである。 本発明実施形態による信号グループを直交分解して得られた信号のスペクトルの概略図である。 本発明実施形態による信号グループを直交分解して得られた信号のスペクトルの概略図である。 本発明実施形態による高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後の概略図である。 本発明実施形態による信号をレイヤーごとに直交分解する方法の概略図である。 本発明実施形態による信号を直交フィルタグループにより結合する概略図である。 本発明実施形態による信号のスペクトルをシフトした後の概略図である。 本発明実施形態によるＭ番目のレイヤーでの信号を結合する方法の概略図である。 本発明実施形態によるＭ番目のレイヤーでの信号を結合するための方法の概略図である。 本発明実施形態による信号をレイヤーごとに結合する第１の方法の概略図である。 本発明実施形態による信号をレイヤーごとに結合する第２の方法の概略図である。 典型的な５Ｇ １００ＭＨｚ帯域幅フィルタの構造の概略図である。 本発明実施形態による信号をレイヤーごとに直交分解する方法のフローチャートである。 本発明実施形態による信号をレイヤーごとに結合する第１の方法のフローチャートである。 本発明実施形態による信号をレイヤーごとに結合する第２の方法のフローチャートである。 本発明実施形態による信号処理のための装置の構造の概略図である。 本発明実施形態による信号処理のための装置の構造の概略図である。
以下に本発明に係る実施形態において図面を結合して本発明の実施形態における技術解決策について詳細に、完全に説明するが、次に陳述する実施形態は単に本発明のいくつかの実施形態であり、その全てではない。本分野の一般の技術者にとって、創造性的労働をしなくても、これらの実施形態に基づいてその他の実施形態を容易に獲得することができ、全て本発明の保護範囲に属することは明白である。
図１は、本開示の一実施形態による信号処理のための方法のフローを示している。この方法には、ステップ１１～１４が備える。
ステップ１１：入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解する。
ステップ１２：直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成する。
ステップ１３：前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングする。
ステップ１４：直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合する。
本開示の実施形態によれば、入力が必要とする元の信号は直交分解され、直交分解のレイヤー数および直交分解後の元の信号のスペクトルエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成する，前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングし、直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合する。本発明では、元の信号はレイヤーごとに分解され、分解によって得られた高周波信号の帯域幅は元の信号の帯域幅より狭くなり、遷移帯域の帯域幅は変化しないため、遷移帯域の帯域幅は、高周波信号の帯域幅と比べ、高い割合を占める。ＦＩＲフィルタのパフォーマンスインデックスによると、遷高周波信号の帯域幅に対する移帯域の割合が小さいほど、ＦＩＲフィルタの次数は高くなる。本発明では、直交分解後の，高周波信号の帯域幅に対する遷移帯域の帯域幅は、大きな割合を占めるため、直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って生成されたＦＩＲフィ計算の複雑さが大幅に軽減され、次数は低く、必要なリソースの量が少ないため、ＦＩＲフィルタの設計が簡単になる。
本発明実施形態による信号を直交分解する解決策は、具体的に、
前記元の信号を直交分解して、本レイヤーでの高周波信号および本レイヤーでの低周波信号を取得し、
前記本レイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引きして、本レイヤーでの処理された後の高周波信号を取得し、
前記本レイヤーでの処理された後の高周波信号に対応するフィルタの次数が所定の要件を満たしているかどうかを判断し、前記要件を満たしたときに、直交分解が完了したと判断し、
さもなければ、高周波信号を直交分解し、他のレイヤーでの高周波信号および他のレイヤーでの低周波信号を取得し、前記他のレイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引くステップに戻る。
ここで、前記元の信号を直交分解して、本レイヤーでの高周波信号および本レイヤーでの低周波信号を取得することは、図２Ａに示すように、前記元の信号分は、低周波直交フィルタおよび高周波直交フィルタそれぞれに入力され、ここで、元の信号が高周波直交フィルタから出力された信号は、第１のレイヤーの高周波信号としてみなされ、元の信号が低周波直交フィルタから出力された信号は、第１のレイヤーの低周波信号としてみなされる。
本開示の実施形態の実施形態によれば、低周波直交フィルタは半分帯域フィルタであってもよく、高周波直交フィルタは、フルパスフィルタから半分帯域フィルタを引いたもの（すなわち、反転された半分帯域フィルタ）であってもよい。
図２Ａにおいて、ＨＢは低周波直交フィルタを表し、（１-ＨＢ）は高周波直交フィルタを表し、前記元の信号が低周波直交フィルタおよび高周波直交フィルタにそれぞれ入力された後、第１のレイヤーの低周波信号は、ＨＢから取得され、１のレイヤーの高周波信号は、（１-ＨＢ）から取得され、信号のスペクトルの例は、図２Ｂによって示される。
第１のレイヤーの高周波信号および第１のレイヤーの低周波信号が取得された後の、前記第１のレイヤーの高周波信号をゼロ周波数信号に変換することは、図２Ｃによって示される。
図２Ｂは、前記第１のレイヤーの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、遷移帯域が第１レイヤーの高周波信号に対する帯域幅を占める割合は、倍に大きくなり、サンプリングレートは元の信号のサンプリングレートの半分になる。
変換して得られたゼロ周波数信号に対して係数Ｎで間引きして、第１のレイヤーでの処理後の高周波信号が取得される。
選択可能で、高周波信号の高周波成分をさらに抑制するために、前記高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後に、所定の閾値より小さい次数を持つフィルタにより前記ゼロ周波数信号をフィルタリングし、フィルタリング後に、係数Ｎで間引く。
例えば、サンプリングレートがfsであり、遷移帯域が[fpass,fstop]である信号に対して上記の操作が実行された後、サンプリングレートはfs/２になり、等価帯域幅は[０, fs/４]、遷移帯域は[fpass/２- fs/４, fstop/２- fs/４]になり、相対帯域幅は[２*fpass/２-１,２*fstop/２-１]になる。
第１のレイヤーの低周波信号および第１のレイヤーでの処理後の高周波信号を取得した後、第１のレイヤーでの処理後の高周波信号に対応するフィルタの次数が所定の要件を満たすかどうかを判断する必要がある。
第１のレイヤーでの処理後の高周波信号に対応するフィルタは、最高周波部分のＦＩＲフィルタである。所定の要件は、前記フィルタの遷移帯域が占める割合が要件を満たすこと、フィルタの次数が非常に低いこと、リソースオーバーヘッドが少ないことであることができる。
フィルタの次数が所定の要件を満たす場合、直交分解が完了したと判断される。
または、フィルタの次数が所定の要件を満たさない場合、上記の方法を使用して第１のレイヤーでの処理後の高周波信号を直交分解して、第２のレイヤーの低周波信号および第２のレイヤーでの処理後の高周波信号を取得し、第２のレイヤーでの処理後の高周波信号に対応するフィルタの次数が所定の要件を満たしているかどうかが判定される。
フィルタの次数が既定の要件を満たしている場合、直交分解が完了したと判断される。
または、フィルタの次数が所定の要件を満たさない場合、図２Ｄに示すように、上記の方法を使用して、Ｍ番目のレイヤーでの処理後の高周波信号に対応するフィルタの次数が所定の要件を満たすまでに、第２のレイヤーでの処理後の高周波信号を直交分解する。
選択可能で、入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交して分解した後、直交分解のレイヤーの数（すなわち、上述のＭ）および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅（すなわちＭ番目のレイヤーでの処理後の高周波信号に対応する帯域幅）は、知ることができる。
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成することができる。
当該フィルタの遷移帯域の帯域幅は、信号帯域幅全体が要求する遷移帯域の帯域幅であり、一般的にエッジサブバンド有効な信号の部分であり、遷移帯域の相対帯域幅は大きくなる（帯域幅が小さい複数のサブバンド信号は、レイヤーごとの元の信号の直交分解後に取得され、遷移帯域の帯域幅は変更されないため、高周波信号の帯域幅と比べ、遷移帯域の帯域幅は帯域幅の大きな割合を占める）。および信号の有効帯域幅が適切である。したがって、フィルタの次数は低く、少量のリソースが必要である。
ＦＩＲフィルタが生成された後、前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号（すなわちＭ番目のレイヤーの高周波信号）をフィルタリングする。
例えば、サンプリングレートがfs、遷移帯域が[fpass,fstop]である信号は、レイヤーごとに分解された後、前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号（すなわちＭ番目のレイヤーの高周波信号）をフィルタリングすることは、元の信号の周波数帯域[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]を処理することに相当する。
直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合する。
本発明実施形態は、信号を直交結合する２つの解決策を提供するが、以下に説明する。
解決策１：
フィルタリングにより得られた信号を処理が必要とする高周波信号とし、
処理が必要とする高周波信号のＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換を実行する。
ここで、前記処理が必要とする高周波信号のＩＦＦＴ変換は以下の式に従って変換される：

Figure 0007050907000001
Ｎは入力数を表し、Ｆ[K]は時間領域シーケンスを表し、Ｆ[n]は周波数領域シーケンスを表す。
ＩＦＦＴを受けた高周波信号は、係数Ｘによって補間される。補間された高周波信号のスペクトルはシフトされ、その後、直交フィルタにより、結合待ちの高周波信号が取得される。
ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングが実行された後、ゼロパディングの方式で、が実行される。次に、前記信号にＣＰ（Ｃｙｃｌｉｃ ｐｒｅｆｉｘ，サイクリックプレフィックス）ヘッドが挿入される。
ここで、前記ターゲット低周波信号は、レイヤーごとに直交して分解した後の取得された、結合されていない低周波信号の中で最高の分解レイヤーの低周波信号である。
ＣＰヘッドが挿入された後の信号を直交フィルタに入力して、結合待ちの低周波信号が取得される。
前記結合待ちの高周波信号と前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得する。
結合されていない低周波信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波信号とし、前記処理が必要とする新しい高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトするステップに戻り、「無」であれば、信号結合処理を完了する。
ここで、前記処理が必要とする高周波信号を他の直交フィルタに入力して、結合待ちの高周波信号を取得することは、具体的に、前記処理が必要とする高周波信号を高周波直交フィルタに入力し、ターゲット低周波信号をベースバンドサンプリングして、低周波直交フィルタに入力する。結合待ちの低周波信号を取得することは、具体的に、図３Ａに示すように、ターゲット低周波信号を低周波直交フィルタに入力する。
実施中、低周波直交フィルタは半分帯域フィルタであってもよく、高周波直交フィルタは、フルパスフィルタから半分帯域フィルタを引いたものであってもよい。
ここで、半分帯域フィルタを使用する阻止帯域と通過帯域的帯域幅は同じである。阻止帯域と通過帯域的リップルも同じである。また、半分帯域フィルタのポリフェーズフィルタリングは、フィルタリングと抽出の両方を組み合わせる。半分帯域フィルタを低周波直交フィルタとするとき、通常のＦＩＲフィルタと比較して、乗算操作の回数を約半分に減らすことができ、非常に効率的である。
図３Ａにおいて、ＨＢは低周波直交フィルタを表し、（１-ＨＢ）は高周波直交フィルタを表す。
図３Ｂに示されるように、前記処理が必要とする高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトし、直交フィルタにより、結合待ちの高周波信号を取得する。
図３Ｂに示されるように、処理が必要とする元の高周波信号を低周波信号に位置する。スペクトルがシフトされた後、前記処理が必要とする元の高周波信号の周波数中心は高周波帯域に位置。
例えば、元の信号はＳｉｇｎａｌで示され、サンプリングレートはfs，遷移帯域は[fpass,fstop]である。スペクトルがシフトされた後、信号の周波数中心をfs/２Ｍ-１にシフトされる。すなわち信号Ｓｉｇｎａｌの[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]は、信号SＭ,H２Ｍixの[f s /2 M+1 , f s /2 M ] の周波数帯域にマッピングされる。このときの信号の帯域幅全体は[０,fs/２Ｍ]であり、サンプリングレートはfs/２Ｍ-１である。
ターゲット低周波信号（すなわちＭ番目のレイヤーの低周波信号）のベースバンドサンプリングが実行された後、ゼロパディングの方式でＩＦＦＴ変換を実行し、前記信号にＣＰヘッドが挿入される。
ここで、前記ＣＰヘッドは、信号伝送プロセス中のサイクリックプレフィックスであり、送信される信号がサイクリックに見えるようにする。
例えば、４０９６ポイントを有する信号がＩＦＦＴを受けた後、信号はx(０)~x(４０９５)になり、ＣＰヘッドが２８８ポイントを選択すると、ＣＰは、x(４０９６-２８８)~x(４０９５) になる。
信号全体の伝送順は、x(４０９６-２８８)~x(４０９５)，x(０)~x(４０９５)である。
ここで、ターゲット信号は、元の信号をレイヤーごとに直交して分解した後に得られる最高の分解レイヤーでの低周波信号を指し、以下の２つの方式で取得することができる。
方式１：元の信号がレイヤーごとにに直交分解されるときに各レイヤーでの低周波信号を記録し、次に信号を結合するときに最高の分解レイヤーでの低周波信号を使用すればよい。
方式２：元の信号の直交分解の各レイヤーで低周波信号を計算することができる。例えば、上の例のＳｉｇｎａｌの周波数帯域[fs/２-２*fs/２Ｍ, fs/２-fs/２Ｍ+１] は、最高レイヤーでの低周波信号を表し、次のレイヤーで結合を実行する場合、次の一レイヤーでの低周波信号を再計算する必要がある。
例えば、元の信号のスペクトルがFreq(０)~Freq(４０９５)の範囲にある場合、元の信号を計算して得られたレイヤーごどの分解後ｄ信号は以下の通りである。
第１のレイヤーでは、元の信号は次とおりに分解される。
dispose_L(０)=Freq(０)~Freq(２０４７)
dispose_H(０)=Freq(２０４８)~Freq(４０９５)
第２のレイヤーでは、dispose_H(０)を分解して、次とおりに分解される。
dispose_L(１)=Freq(２０４８)~Freq(３０７１)
dispose_H(１)=Freq(３０７２)~Freq(４０９５)
第３レイヤーでは、dispose_H(１) を分解して、次とおりに分解される。
dispose_L(２)=Freq(３０７２)~Freq(３５８３)
dispose_H(２)=Freq(３５８４)~Freq(４０９５)
第４レイヤーでは、dispose_H(２) を分解して、次とおりに分解される。
dispose_L(３)=Freq(３５８４)~Freq(３８３９)
dispose_H(３)=Freq(３８４０)~Freq(４０９５)
上記の分解プロセスから、分解から得られた信号の帯域幅が各レイヤーで受信に低減され、すなわち２０４８>１０２４>５１２>２５６。
ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングは、特定のサンプリングレートに従って実行される。ここで、特定のサンプリングレートは、前記処理が必要とする高周波信号がＸの係数で補間された後に得られる信号のサンプリングレートである。
ＣＰヘッドが挿入された後の信号を直交フィルタに入力して、結合待ちの低周波信号を取得する。
図３Ｃに示すように、前記結合待ちの高周波信号と前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得する。またその効果を示す図は図３Ｄである。
図３Ｄにおいて、信号１はＭ番目のレイヤー高周波信号を表し、信号２はＭ番目のレイヤー低周波信号を表す。
例えば、サンプリングレートがfs，遷移帯域が[fpass,fstop]である信号は、分解された後にＭ番目のレイヤーでの低周波信号および高周波信号が得られる。結合された信号は、元の信号の周波数帯域[fs/２-fs/２Ｍ, fs/２]にマッピングする。このとき、信号のサンプリングレートはfs/２Ｍ-１であり、結合された信号の遷移帯域と元の信号の遷移帯域が同じである。
選択可能で、結合待ちの低周波信号と前記結合待ちの高周波信号的ヘッドフレームを整列させるために、前記結合待ちの高周波信号および前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得する前、他の２つの信号の整列を遅延させることができる。
２つの信号を整列させるために２つの信号のうちの１つを遅延させる必要があるかどうかは、実施に依存する。ポイントは、処理遅延を考慮することである。信号処理中に処理遅延が発生しない場合、両方の信号がそもそも整列される。
一方、図３Ｅに示すように、Ｍ番目のレイヤーの低周波信号と高周波信号を結合した後、上述の方式で、引き続き前記結合信号を（Ｍ－１）番目のレイヤー処理が必要とする高周波信号とする。前記処理が必要とする高周波信号（または新しい高周波信号）がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトするステップに戻る。第１のレイヤーの低周波信号と高周波信号を結合するまでに、（Ｍ－１）番目のレイヤー処理が必要とする低周波信号と結合する。
図３ＥのＰＦＩＲ：直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って生成できるＦＩＲフィルタである。サンプリングレートを２倍にすることは、２倍の補間を意味する。図３Ｅに示すように、Ｍ番目のレイヤーで結合信号が取得された後、結合信号は（Ｍ-１）番目の高周波信号として使用される。（Ｍ－１）番目のレイヤーの低周波信号は上記のように得られるため、繰り返して説明しない。このように類推して、このプロセスは、第１のレイヤーの高周波信号と高周波信号を結合するまで繰り返される。低周波信号において、空きの部分にゼロを充填する。
信号を結合するプロセスにおいて、各レイヤーの高周波サブバンドの実際の信号の位置および低周波サブバンドにおける高周波および低周波部分のＩＦＦＴキャリアのアドレスおよび実際の信号の位置を充填する必要があり、具体的には、元の信号を直交分解するステップにおける各高周波と低周波の位置を参照することができる。
例えば、３レイヤー直交分解で得られた信号を結合する場合、第３のレイヤーの低周波サブバンドにおける高周波部分に充填するＩＦＦＴキャリアのアドレスは、Ｍ/８~（Ｍ/４-１）、低周波部分は０~（Ｍ/８-１）である。低周波サブバンドの高周波部分において、実際の信号の位置を充填しなく、低周波部分の実際の信号の位置は[Ｍ-２*Ｍ/８，Ｍ-Ｍ/８-１]である。高周波サブバンドの実際の信号の位置は[Ｍ-Ｍ/８，Ｍ-１]である。このように類推して、計算によりたのレイヤーでの高周波サブバンドにおける実際の信号の位置および低周波サブバンドにおける高周波および低周波部分のＩＦＦＴキャリアのアドレスおよび実際の信号の位置を取得する。
ＩＦＦＴ変換のとき、第２のレイヤーのＩＦＦＴのポイント数はＭ/４であり、第３のレイヤーのＩＦＦＴのポイント数はＭ/２であり、第１のレイヤーのＩＦＦＴのポイント数はＭである。このように類推して、計算により他のレイヤーでのＩＦＦＴのポイント数を取得する。よって、Ｍ番目のレイヤーでの最高周波数帯域の信号を結合する場合、すべてのマッピングされていない高周波サブバンドをマッピングする必要があり、ポイント数は、（Ｍ－１）番目のレイヤーＩＦＦＴのポイント数の半分である。そのため、本レイヤーＩＦＦＴのIＦＦTは前のレイヤーのリソースを再利用できるため、必要なリソースは少なくなる。
解決策２：
前記入力が必要とする元の信号に対してＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）変換が実行される。
ここで、前記元の信号のＦＦＴ変換は以下の式に従って変換される：

Figure 0007050907000002
Ｎは入力数を表し、Ｆ[K]は時間領域シーケンスを表し、Ｆ[n]は周波数領域シーケンスを表す。
入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解する。
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成する。
前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングする。
フィルタリングにより得られた信号を処理が必要とする高周波信号とし、
前記処理が必要とする高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された前記信号のスペクトルをシフトし、直交フィルタに入力して、結合待ちの高周波信号を取得し、
ターゲット低周波信号をベースバンドサンプリングして、直交フィルタに入力して、結合待ちの低周波信号が取得される。前記ターゲット低周波信号は、レイヤーごとに直交して分解した後の取得された、結合されていない低周波信号の中で最高の分解レイヤーの低周波信号である。
前記結合待ちの高周波信号と前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得する。
結合されていない低周波信号の有無を判断する。
「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波信号とし、前記処理が必要とする新しい高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトするステップに戻り、「無」であれば、信号結合処理を完了する。
最後に結合された信号に対してＩＦＦＴ変換を実行する。
具体的に、前記入力が必要とする元の信号のＦＦＴ変換を実行する。
実施中、入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解することは、上述の信号の直交分解のための解決策と同じであり、繰り返して説明しない。
選択可能で、入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交して分解した後、直交分解のレイヤー数（すなわち上記のＭ）、および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅（すなわちＭ番目のレイヤーでの処理後の高周波信号に対応する帯域幅）を知ることができる。
一方、直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成することができる。
当該フィルタの遷移帯域の帯域幅は、信号帯域幅全体が要求する遷移帯域の帯域幅であり、通過帯域は、エッジサブバンド上の有効信号の部分であり、遷移帯域の相対帯域幅帯域が大きくなる（帯域幅が小さい複数のサブバンド信号は、レイヤーごとの元の信号の直交分解後に取得され、遷移帯域の帯域幅は変化しないため、遷移帯域の相対帯域幅帯域が大きい）。および信号の有効帯域幅が適切である。したがって、フィルタの次数は低く、少量のリソースが必要である。
ＦＩＲフィルタが生成された後、前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号（すなわちＭ番目のレイヤーの高周波信号）をフィルタリングする。
例えば、サンプリングレートがfs，遷移帯域が[fpass,fstop]である信号は、レイヤーごとに分解された後、前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号（すなわちＭ番目のレイヤーの高周波信号）をフィルタリングすることは、元の信号の周波数帯域[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]を処理することに相当する。
前記処理が必要とする高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された前記信号のスペクトルをシフトし、図３Ｂに示すように、直交フィルタに入力して、結合待ちの高周波信号を取得する。
ターゲット低周波信号（すなわちＭ番目のレイヤーの低周波信号）をベースバンドサンプリングした後に、低周波直交フィルタに入力し、結合待ちの低周波信号を取得する。
ここで、ターゲット信号は、元の信号をレイヤーごとに直交して分解した後の取得された最高の分解レイヤーでの低周波信号を指し、以下の２つの方式で取得することができる。
方式１：元の信号がレイヤーごとに直交分解されるときに、各レイヤーでの低周波信号を記録し、次に信号を結合するときに最高の分解レイヤーでの低周波信号を使用すればよい。
方式２：元の信号の直交分解の各レイヤーで低周波信号を計算することができる。例えば、上の例のＳｉｇｎａｌの周波数帯域[fs/２-２*fs/２Ｍ, fs/２-fs/２Ｍ+１]は、最高レイヤーでの低周波信号を表し、次のレイヤーで結合を実行する場合、再計算してレイヤーの低周波信号を取得する必要がある。
ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングは、特定のサンプリングレートに従って実行され、ここで、特定のサンプリングレートは、前記処理が必要とする高周波信号がＸの係数で補間された後に得られる信号のサンプリングレートである。
実施中、前記処理が必要とする高周波信号を他の直交フィルタに入力して、結合待ちの高周波信号を取得し、前記処理が必要とする高周波信号を高周波直交フィルタに入力し、ターゲット低周波信号をベースバンドサンプリングして、低周波直交フィルタに入力する。結合待ちの低周波信号を取得することは、前記ターゲット低周波信号を低周波直交フィルタに入力する。
図３Ａによって示されるように、実施中、低周波直交フィルタは半分帯域フィルタであってもよく、高周波直交フィルタは、フルパスフィルタから半分帯域フィルタを引いたもの（反転された半分帯域フィルタ）であってもよい。
図３Ｃは、前記結合待ちの高周波信号と前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得することを示し、その効果は、図３Ｄにより示される。
例えば、サンプリングレートがfs，遷移帯域が[fpass,fstop]である信号は、分解後に、Ｍ番目のレイヤーの低周波信号と高周波信号が取得される。結合された信号、すなわち元の信号の周波数帯域[fs/２-fs/２Ｍ, fs/２]をマッピングする。このとき、信号のサンプリングレートはfs/２Ｍ-１であり、結合された信号の遷移帯域と元の信号の遷移帯域が同じである。
一方、Ｍ番目のレイヤーの低周波信号と高周波信号を結合した後、上述の方式で引き続き前記結合信号を（Ｍ－１）番目のレイヤー処理が必要とする高周波信号とする。前記処理が必要とする高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトするステップに戻り、図３Ｆに示すように、第１のレイヤーの低周波信号と高周波信号を結合するまでに、（Ｍ－１）番目のレイヤー処理が必要とする低周波信号と結合する。
図３ＦのＦＩＲフィルタは、直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って生成され得る上述のＦＩＲフィルタである。２*Ｕｐｓａｍｐｌｅ（アップサンプリング）は２倍の補間を意味する。アップコンバージョンとは、すなわち結合プロセス中のスペクトルのシフトを意味する。図３Ｆに示すように、Ｍ番目のレイヤーの信号を結合した後、結合された信号を（Ｍ－１）番目のレイヤーの高周波信号とする。（Ｍ－１）番目のレイヤーの低周波信号は、上記の方法で取得されるため、繰り返して説明しない。このように類推して、このプロセスは、第１のレイヤーの低周波信号と高周波信号が結合されるまで繰り返される。
一方、Ｙ番目のレイヤーでの処理後に得られた信号に対してＩＦＦＴが実行される。
ここで、Ｙ番目のレイヤーは、Ｍレイヤーの中の第１のレイヤーに対応する。Ｙ番目のレイヤーでの処理後に得られた信号は、上記Ｍレイヤーの中の第１のレイヤーの低周波信号と高周波信号を結合して得られた結合信号である。
信号の結合のための１００ＭＨｚの帯域幅を有する例示的な５Ｇフィルタの構造は、図３Ｇによって示されている。
図３Ｇによって示されている、レイヤーごとの元の信号の分解方法および信号の結合のための方法は、上述のものと同じであり、繰り返して説明しない。
図４に示すように、本発明実施形態は、直交分解の完全な実施形態を提供する。
入力が必要とする元の信号はＳｉｇｎａｌで示され、サンプリングレートはfs，遷移帯域は[fpass,fstop]である。信号全体のスペクトル範囲は[０,fs/２]、遷移帯域の相対帯域幅は[fpass/fs, fstop /fs]である。
ステップ ４００：信号Ｓｉｇｎａｌを低周波と高周波直交フィルタグループに入力して、ＳｉｇｎａｌLＦで示される低周波部分の信号およびＳｉｇｎａｌHＦで示される高周波部分の信号を取得する。
ステップ４０１： ＳｉｇｎａｌHＦをスペクトル変換で、前記ＳｉｇｎａｌHＦ信号をゼロ周波数信号に変換した後、ＳｉｇｎａｌHＦ０として記する。具体的には、

Figure 0007050907000003
 である。
ステップ４０２：信号ＳｉｇｎａｌHＦ０を係数２で間引きして、得られた信号をＳｉｇｎａｌ２HＦ０として記する。
ステップ４０３：前記本レイヤーでの処理された後の高周波信号Ｓｉｇｎａｌ２HＦ０に対応するＦＩＲフィルタの次数が所定の要件を満たしているかどうかを判断し、満たすと判断すれば、直交分解が完了したと判断し、さもなければステップ４００に戻る。
ステップ４０４：直交分解が完了したと判定する。
図５は、動作５００～５０７を含む、信号を結合するための完全な実施形態を示している。
ステップ ５００：信号Ｓｉｇｎａｌを分解した後の最終レイヤーの高周波信号（信号Ｓｉｇｎａｌの[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]に相当）をＦＩＲフィルタによりフィルタリングして、得られた信号をSＭ,H として記する。
ステップ ５０１：得られた信号SＭ,HのＩＦＦＴを実行する。
ステップ ５０２：変換後の信号SＭ,Hを係数２で補間して、得られた信号をSＭ,H２として記する。このとき、信号のサンプリングレートはfs/２Ｍ-１となり、ナイキストのサンプリング定理により、前記信号の帯域幅は[０,fs/２Ｍ]である。
ステップ ５０３：信号SＭ,H２のスペクトルをシフトして、信号の周波数中心をfs/２Ｍ-１にシフトして生成された信号をSＭ,H２Ｍixとして記する。すなわち信号Ｓｉｇｎａｌの[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]を信号SＭ,H２Ｍixの[fs/２Ｍ-１, fs/２Ｍ]部分にマッピングする。このとき、 SＭ,H２Ｍixの帯域幅は[０,fs/２Ｍ]であり、サンプリングレートはfs/２Ｍ-１である。
ステップ ５０４：Ｓｉｇｎａｌ信号の[fs/２-２*fs/２Ｍ, fs/２-fs/２Ｍ+１]部分を、fs/２Ｍ-１に従って、ベースバンドサンプリングし、得られた信号をSＭ,Lとして記する。
ここで、周波数帯域[fs/２-２*fs/２Ｍ, fs/２-fs/２Ｍ+１]は、Ｓｉｇｎａｌ信号レイヤーごとに直交して分解した後の得られた最高レイヤーでの低周波信号である。
ステップ ５０５：信号SＭ,Lと信号SＭ,H２Ｍixを直交フィルタグループによって結合し、得られた信号をSＭ-１として記する。すなわちＳｉｇｎａｌ信号の[fs/２-fs/２Ｍ, fs/２]をマッピングする。このとき、信号のサンプリングレートはfs/２Ｍ-１である。結合された信号の遷移帯域とＳｉｇｎａｌ信号の遷移帯域は、同じである。
ステップ ５０６：結合されていない低周波信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波信号とし、ステップ５０２に戻り、「無」であれば、信号結合処理を完了する。
ステップ ５０７：信号結合処理を完了する。
図６は、信号を結合するための本開示の実施形態の別の実施形態を示しており、ステップ６００～６０７を備える。
ステップ ６００：信号ＳｉｇｎａｌのＦＦＴを実行する。
ステップ ６０１、信号のＦＦＴ変換が実行された後のＳｉｇｎａｌを分解して得られた最終レイヤーの高周波信号（信号Ｓｉｇｎａｌの[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]に相当）をＰＦＩＲフィルタによりフィルタリングし、得られた信号をSＭ,Hとして記する。
ステップ ６０２：変換後の信号SＭ,Hを係数２で補間して、得られた信号をSＭ,H２として記する。このとき、信号のサンプリングレートはfs/２Ｍ-１となり、ナイキストのサンプリング定理により、前記信号の帯域幅は[０,fs/２Ｍ]である。
ステップ ６０３：信号SＭ,H２のスペクトルをシフトして、信号の周波数中心をfs/２Ｍ-１に移動し、得られた信号をSＭ,H２Ｍixとして記する。すなわち信号Ｓｉｇｎａｌの[fs/２-fs/２Ｍ+１,fs/２]を信号SＭ,H２Ｍixの[f s /2 M+1 , f s /2 M ]にマッピングする。このとき、SＭ,H２Ｍixの帯域幅は[０,fs/２Ｍ]、サンプリングレートはfs/２Ｍ-１である。
ステップ６０４：Ｓｉｇｎａｌ信号の帯域幅[fs/２-２*fs/２Ｍ, fs/２-fs/２Ｍ+１]を、fs/２Ｍ-１に従って、ベースバンドサンプリングし、得られた信号をSＭ,Lとして記する。
ここで、[fs/２-２*fs/２Ｍ, fs/２-fs/２Ｍ+１]は、Ｓｉｇｎａｌ信号をレイヤーごとに直交して分解した後の得られた最高レイヤーでの低周波信号である。
ステップ ６０５：信号SＭ,Lと信号SＭ,H２Ｍixを直交フィルタグループによって結合し、得られた信号をSＭ-１として記する。すなわちＳｉｇｎａｌ信号の[fs/２-fs/２Ｍ, fs/２]をマッピングする。サンプリングレートはfs/２Ｍ-１となる。結合された信号の遷移帯域とＳｉｇｎａｌ信号の遷移帯域は、同じである。
ステップ ６０６、結合されていない低周波信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする高周波信号とし、ステップ６０２に戻り、さもなければ、ステップ６０７を実行する。
ステップ ６０７：最後に結合された信号のＩＦＦＴ変換を実行する。
同じ発明概念に基づいて、本開示の一実施形態は、フィルタを設計するための装置も提供する。当該装置に対応する方法は、本発明実施形態によるフィルタを設計するための方法であり、当該装置は、方法と同じ原理で問題を解決するため、方法の実施を参照することができ、繰り返して説明しない。
図７は、本開示の一実施形態による信号処理のための装置を示している。当該装置は、少なくとも１つの記憶ユニット７００と、少なくとも１つの処理ユニット７０１とを備える。ここで、前記記憶ユニットにはプログラムコードが記憶されており、前記プログラムコードが前記処理ユニットにより実行される場合、前記処理ユニット７０１に以下のプロセスを実行させるように構成される：
入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解する。
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成する。
前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングする。
直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合する。
選択可能で、前記処理ユニット７０１は、
前記元の信号を直交分解して、本レイヤーでの高周波信号および本レイヤーでの低周波信号を取得し、
前記本レイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引きして、本レイヤーでの処理された後の高周波信号を取得し、
前記本レイヤーでの処理された後の高周波信号に対応するフィルタの次数が所定の要件を満たしているかどうかを判断し、前記要件を満たしたときに、直交分解が完了したと判断し、
さもなければ、高周波信号を直交分解し、他のレイヤーでの高周波信号および他のレイヤーでの低周波信号を取得し、他のレイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換し、
前記他のレイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引くステップに戻る。
選択可能で、前記処理ユニット７０１はさらに、
本レイヤーで高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引く前に、前記ゼロ周波数信号を次数が所定の閾値より小さいフィルタによってフィルタリングする。
選択可能で、前記処理ユニット７０１は、
フィルタリングにより得られた信号を処理が必要とする高周波信号とし、
前記処理が必要とする高周波信号をＸの係数で補間し、補間された信号のスペクトルをシフトして、高周波直交フィルタに入力し、結合待ちの高周波信号を取得し、および、ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングが実行された後、低周波直交フィルタに入力し、結合待ちの低周波信号を取得し、前記ターゲット低周波信号は、レイヤーごとに直交して分解した後の取得された、結合されていない低周波信号の中で最高の分解レイヤーの低周波信号である。
前記結合待ちの高周波信号と前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得する。
結合されていない低周波信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波信号とし、前記処理が必要とする新しい高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトするステップに戻り、「無」であれば、信号結合処理を完了する。
選択可能で、前記処理ユニット７０１はさらに、
前記処理が必要とする高周波信号（または新しい高周波信号）がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトする前、処理が必要とする高周波信号（または新しい高周波信号）のＩＦＦＴ変換を実行する。
選択可能で、前記処理ユニット７０１はさらに、ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングを実行した後、低周波直交フィルタに入力する前に、ベースバンドサンプリングされた後の低周波信号に対してゼロパディングの方式でＩＦＦＴ変換を実行し、前記信号にＣＰヘッドを挿入する。
選択可能で、前記処理ユニット７０１は、入力が必要とする元の信号レイヤーごとに直交分解する前に、前記入力が必要とする元の信号のＦＦＴ変換を実行する。
選択可能で、前記処理ユニット７０１はさらに、直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合した後に、前記直交フィルタグループによって得られた信号のＩＦＦＴ変換を実行する。
選択可能で、前記直交フィルタグループは、高周波直交フィルタおよび低周波直交フィルタを備え、
ここで、前記高周波直交フィルタは、フルパスフィルタから半分帯域フィルタを引いたもの（すなわち、反転された半分帯域フィルタ）であり、
前記低周波直交フィルタは半分帯域フィルタである。
図８は、本開示の一実施形態による信号処理のための装置を示す。当該装置は、
入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解するように構成された分解モジュール８００と、
直交分解のレイヤー数および直交分解後の前記元の信号のエッジ高周波帯域幅に従って、ＦＩＲフィルタを生成し、前記ＦＩＲフィルタを使用して、前記元の信号のエッジ高周波信号をフィルタリングするように構成された実行モジュール８０１と、
直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合するように構成された結合モジュール８０２とを備える。
選択可能で、前記分解モジュール８００は具体的に、前記元の信号を直交分解して、本レイヤーでの高周波信号および本レイヤーでの低周波信号を取得する。
選択可能で、前記実行モジュール８０１は具体的に、
前記本レイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、後係数Ｎで間引きして、本レイヤーでの処理された後の高周波信号を取得し、
前記本レイヤーでの処理された後の高周波信号に対応するフィルタの次数が所定の要件を満たしているかどうかを判断し、前記要件を満たしたときに、直交分解が完了したと判断し、
さもなければ、高周波信号を直交分解し、他のレイヤーでの高周波信号および他のレイヤーでの低周波信号を取得し、
前記他のレイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引くステップに戻る。
選択可能で、前記実行モジュール８０１は具体的に、前記本レイヤーでの高周波信号をゼロ周波数信号に変換した後、係数Ｎで間引く前に、所定の閾値より小さい次数を持つフィルタにより前記ゼロ周波数信号をフィルタリングする。
選択可能で、前記実行モジュール８０１は具体的に、入力が必要とする元の信号をレイヤーごとに直交分解する前、前記入力が必要とする元の信号のＦＦＴ変換を実行する。
選択可能で、前記実行モジュール８０１は具体的に、直交フィルタグループにより、フィルタリングにより得られた信号およびレイヤーごとに直交して分解した後の各レイヤーで得られた低周波信号を結合した後に、前記直交フィルタグループによって得られた信号のＩＦＦＴ変換を実行する。
選択可能で、前記結合モジュール８０２は具体的に、フィルタリングにより得られた信号を処理が必要とする高周波信号とし、
前記処理が必要とする高周波信号（または新しい高周波信号）がＸの係数で補間された後に、補間された前記信号のスペクトルをシフトし、高周波直交フィルタに入力し、結合待ちの高周波信号を取得し、および、ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングが実行された後、低周波直交フィルタに入力し、結合待ちの低周波信号を取得する。
前記ターゲット低周波信号は、レイヤーごとに直交して分解した後の取得された、結合されていない低周波信号の中で最高の分解レイヤーの低周波信号である。
前記結合待ちの高周波信号と前記結合待ちの低周波信号を結合して、結合信号を取得する。
結合されていない低周波信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波信号とし、前記処理が必要とする新しい高周波信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトするステップに戻り、「無」であれば、信号結合処理を完了する。
選択可能で、前記結合モジュール８０２は具体的に、前記処理が必要とする高周波信号（または新しい高周波信号）がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトする前、処理が必要とする高周波信号のＩＦＦＴ変換を実行する。
選択可能で、前記結合モジュール８０２は具体的に、ターゲット低周波信号のベースバンドサンプリングを実行した後、低周波直交フィルタに入力する前に、ベースバンドサンプリングされた後の低周波信号に対してゼロパディングの方式でＩＦＦＴ変換を実行し、前記信号にＣＰヘッドを挿入する。
選択可能で、前記直交フィルタグループは、高周波直交フィルタおよび低周波直交フィルタを備え、
ここで、前記高周波直交フィルタは、フルパスフィルタから半分帯域フィルタを引いたものであり、
前記低周波直交フィルタは半分帯域フィルタである。
本発明は、本開示の実施形態による方法、装置（システム）およびコンピュータプログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図で説明された。フローチャートおよび／またはブロック図のそれぞれのフローおよび／またはブロック、ならびにフローチャートおよび／またはブロック図のフローおよび／またはブロックの結合は、コンピュータプログラム命令で実施できることを理解されたい。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、特定用途コンピュータ、組み込みプロセッサ、または別のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサにロードして、コンピュータまたは他のプロセッサで実行される命令が実行されるようにマシンを生成できる。プログラム可能なデータ処理装置は、フローチャートのフローおよび/またはブロック図のブロックで指定された機能を実行するための手段を作成する。
したがって、本開示の実施形態は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（したがって、アプリケーションは、ハードウェアおよび／またはソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）で実装することもできる）によって実装することができる。本開示の実施形態は、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読記憶媒体上のコンピュータプログラム製品によって実装することができ、コンピュータプログラム製品は、命令による使用のために媒体に実装されたコンピュータ使用可能またはコンピュータ可読プログラムコードを有する。本開示の文脈において、コンピュータ使用可能またはコンピュータ可読媒体は、またはによって使用されるプログラムを含む、格納する、通信する、送信する、または転送することができる任意の媒体であり得る。こうして、命令でシステム、装置、または設備の使用を実行するか、命令も加えてでシステム、装置、または設備の使用を実行する。
無論、当業者によって、上述した実施形態に記述された技術的な解決手段を改造し、或いはその中の一部の技術要素を置換することもできる。そのような、改造と置換は本発明の各実施形態の技術の範囲から逸脱するとは見なされない。そのような改造と置換は、すべて本発明の請求の範囲に属する。
700 記憶ユニット
701 処理ユニット
800 分解モジュール
801 実行モジュール
802 結合モジュール

Claims (15)

  1. 信号処理のための方法であって、
    信号処理のための装置は、第１段階の高周波サブバンド信号および第１段階の低周波サブバンド信号を取得するため、入力が必要とする元の信号に対し、段階的に周波数分解を実行するステップと
    入力が必要とする元の信号に対して段階的に周波数分解を実行する前、前記入力が必要とする元の信号のＦＦＴ変換を実行するステップとを含み、
    第１段階の高周波サブバンド信号および第１段階の低周波サブバンド信号を取得するため、入力が必要とする元の信号に対し、段階的に周波数分解を実行するステップは、
    入力が必要とする元の信号に対し、段階的に周波数分解を実行して、第１段階の高周波サブバンド信号および第１段階の低周波サブバンド信号を取得するステップであって、入力される元の信号のサンプリング周波数はｆｓであり、高周波サブバンド信号の周波数範囲は［１／２ｆｓ，ｆｓ］であり、低周波サブバンド信号の周波数範囲は［０，１／２ｆｓ］である前記取得するステップと、
    第１段階の高周波サブバンド信号を第１段階のゼロ周波サブバンド信号に変換し、第１段階のゼロ周波サブバンド信号に対し、係数Ｎで間引きし、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号を取得するステップと、
    第１段階の処理後の高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが処理後の高周波サブバンド信号の帯域幅に対する所定の遷移帯域の帯域幅の相対帯域幅の範囲に適合するかを判断するステップと、
    第１のフィルターが所定の要件を満足する場合、段階的な周波数分解が完了すると決定するステップと、
    第（Ｍ＋１）段階の処理された高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが所定の要件を満たすまで、第１のフィルターが所定の要件を満たさない場合、第Ｍ段階の処理された高周波サブバンド信号に対し、第１段階の処理を重複するステップと、前記Ｍ＞＝１である前記重複するステップと、
    第１のフィルターを有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルターとして入力される元の信号のエッジ高周波サブバンド信号をフィルタリングするステップであって、前記エッジ高周波サブバンド信号は、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号であり、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが所定の要件を満たす場合、または、エッジ高周波サブバンドが第（Ｍ＋１）段階の処理後の高周波サブバンドである場合、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが所定の要件を満たさない前記フィルタリングするステップと、
    前記フィルタリングにより得られた信号および段階的な周波数分解を実行して、各段階で取得された低周波サブバンド信号を直交フィルターグループに入力し、フィルターグループから出力した信号を結合するステップとを含むことを特徴とする信号処理のための方法。
  2. 各段階において、現在段階での高周波サブバンド信号をゼロ周波数信号に変換した後、現在段階でのゼロ周波サブバンド信号に対して、係数Ｎで間引きする前、現在段階での処理された後の高周波サブバンド信号を取得し、
    間引きによって生成されるミラー位相を減らすため、次数が所定値より低い第２のフィルターで本段階でのゼロ周波サブバンド信号をフィルタリングすることを特徴とする請求項１に記載の信号処理のための方法。
  3. 前記フィルタリングにより得られた信号および段階的な周波数分解を実行して、各段階で取得された低周波サブバンド信号を直交フィルターグループに入力し、フィルターグループから出力した信号を結合するステップは、
    フィルタリングにより得られた信号を処理が必要とする高周波サブバンド信号とするステップと、
    前記処理が必要とする高周波サブバンド信号がＸの係数で補間された後に、補間された前記信号のスペクトルをシフトし、高周波直交フィルターに入力し、結合待ちの高周波サブバンド信号を取得し、および、ターゲット低周波サブバンド信号のベースバンドサンプリングが実行された後、低周波直交フィルターに入力し、結合待ちの低周波サブバンド信号を取得し、前記ターゲット低周波サブバンド信号は、段階的に周波数分解した後の取得された、結合されていない低周波サブバンド信号の中で最高の分解段階の低周波サブバンド信号であり、
    前記結合待ちの高周波サブバンド信号と前記結合待ちの低周波サブバンド信号を結合して、結合信号を取得するステップと、
    結合されていない低周波サブバンド信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波サブバンド信号とし、前記処理が必要とする新しい高周波サブバンド信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルを再度シフトし、「無」であれば、信号結合処理を完了するステップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の信号処理のための方法。
  4. 前記処理が必要とする高周波サブバンド信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトする前、
    処理が必要とする高周波サブバンド信号のＩＦＦＴ変換を実行することを特徴とする請求項３に記載の信号処理のための方法。
  5. ターゲット低周波サブバンド信号のベースバンドサンプリングを実行した後、低周波直交フィルターに入力する前に、
    ベースバンドサンプリングされた後の低周波サブバンド信号に対してゼロパディングの方式でＩＦＦＴ変換を実行し、前記信号にサイクリックプレフィックス（ＣＰ）ヘッドを挿入することを特徴とする請求項３に記載の信号処理のための方法。
  6. 直交フィルターグループにより、フィルタリングにより得られた信号および段階的に周波数分解した後の各段階で得られた低周波サブバンド信号を結合した後、
    前記直交フィルターグループによって得られた信号のＩＦＦＴ変換を実行することを特徴とする請求項１に記載の信号処理のための方法。
  7. 前記直交フィルターグループは、高周波直交フィルターおよび低周波直交フィルターを備え、
    前記高周波直交フィルターは、フルパスフィルターから半分帯域フィルターを引いたものであり、
    前記低周波直交フィルターは半分帯域フィルターであることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の信号処理のための方法。
  8. 少なくとも１つの処理ユニットと、少なくとも１つの記憶ユニットとを備え、
    前記記憶ユニットは、プログラムコードを記憶し、前記プログラムコードが前記処理ユニットにより実行される場合、
    前記プログラムコードは命令であり、前記処理ユニットにより実行されると、
    前記処理ユニットは、第１段階の高周波サブバンド信号および第１段階の低周波サブバンド信号を取得するため、入力が必要とする元の信号に対し、段階的に周波数分解を実行し、
    入力が必要とする元の信号に対して段階的に周波数分解を実行する前、前記入力が必要とする元の信号のＦＦＴ変換を実行し、
    第１段階の高周波サブバンド信号および第１段階の低周波サブバンド信号を取得するため、入力が必要とする元の信号に対し、段階的に周波数分解を実行することは、
    入力が必要とする元の信号に対し、段階的に周波数分解を実行して、第１段階の高周波サブバンド信号および第１段階の低周波サブバンド信号を取得することであって、入力される元の信号のサンプリング周波数はｆｓであり、高周波サブバンド信号の周波数範囲は［１／２ｆｓ，ｆｓ］であり、低周波サブバンド信号の周波数範囲は［０，１／２ｆｓ］である前記取得することと、
    第１段階の高周波サブバンド信号を第１段階のゼロ周波サブバンド信号に変換し、第１段階のゼロ周波サブバンド信号に対し、係数Ｎで間引きし、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号を取得することと、
    第１段階の処理後の高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが処理後の高周波サブバンド信号の帯域幅に対する所定の遷移帯域の帯域幅の相対帯域幅の範囲に適合するかを判断することと、
    第１のフィルターが所定の要件を満足する場合、段階的な周波数分解が完了すると決定することと、
    第（Ｍ＋１）段階の処理された高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが所定の要件を満たすまで、第１のフィルターが所定の要件を満たさない場合、第Ｍ段階の処理された高周波サブバンド信号に対し、第１段階の処理を重複するステップと、前記Ｍ＞＝１である前記重複することと、
    第１のフィルターを有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルターとして入力される元の信号のエッジ高周波サブバンド信号をフィルタリングすることであって、前記エッジ高周波サブバンド信号は、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号であり、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが所定の要件を満たす場合、または、エッジ高周波サブバンドが第（Ｍ＋１）段階の処理後の高周波サブバンドである場合、第１段階の処理後の高周波サブバンド信号に対応する第１のフィルターが所定の要件を満たさない前記フィルタリングすることと、
    前記フィルタリングにより得られた信号および段階的な周波数分解を実行して、各段階で取得された低周波サブバンド信号を直交フィルターグループに入力し、フィルターグループから出力した信号を結合することとを含むことを特徴とする信号処理のための装置。
  9. 前記処理ユニットは、
    各段階において、現在段階での高周波サブバンド信号をゼロ周波数信号に変換した後、現在段階でのゼロ周波サブバンド信号に対して、係数Ｎで間引きする前、本段階での処理された後の高周波サブバンド信号を取得し、
    間引きによって生成されるミラー位相を減らすため、次数が所定値より低い第２のフィルターで現在段階でのゼロ周波サブバンド信号をフィルタリングする
    ことを特徴とする請求項８に記載の信号処理のための装置。
  10. 前記処理ユニットは、
    フィルタリングにより得られた信号を処理が必要とする高周波サブバンド信号とし、
    前記処理が必要とする高周波サブバンド信号がＸの係数で補間された後に、補間された前記信号のスペクトルをシフトし、高周波直交フィルターに入力し、結合待ちの高周波サブバンド信号を取得し、および、ターゲット低周波サブバンド信号のベースバンドサンプリングが実行された後、低周波直交フィルターに入力し、結合待ちの低周波サブバンド信号を取得し、前記ターゲット低周波サブバンド信号は、段階的に周波数分解した後の取得された、結合されていない低周波サブバンド信号の中で最高の分解段階の低周波サブバンド信号であり、
    前記結合待ちの高周波サブバンド信号と前記結合待ちの低周波サブバンド信号を結合して、結合信号を取得し、
    結合されていない低周波サブバンド信号の有無を判断し、「有」であれば、前記結合信号を処理が必要とする新しい高周波サブバンド信号とし、前記処理が必要とする新しい高周波サブバンド信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルを再度シフトし、「無」であれば、信号結合処理を完了することを特徴とする請求項８に記載の信号処理のための装置。
  11. 前記処理ユニットはさらに、
    前記処理が必要とする高周波サブバンド信号がＸの係数で補間された後に、補間された信号のスペクトルをシフトする前、処理が必要とする高周波サブバンド信号のＩＦＦＴ変換を実行することを特徴とする請求項１０に記載の信号処理のための装置。
  12. 前記処理ユニットはさらに、
    ターゲット低周波サブバンド信号のベースバンドサンプリングを実行した後、低周波直交フィルターに入力する前に、ベースバンドサンプリングされた後の低周波サブバンド信号に対してゼロパディングの方式でＩＦＦＴ変換を実行し、前記信号にサイクリックプレフィックス（ＣＰ）ヘッドを挿入することを特徴とする請求項１０に記載の信号処理のための装置。
  13. 前記処理ユニットはさらに、
    直交フィルターグループにより、フィルタリングにより得られた信号および段階的に周波数分解した後の各段階で得られた低周波サブバンド信号を結合した後に、前記直交フィルターグループによって得られた信号のＩＦＦＴ変換を実行することを特徴とする請求項８に記載の信号処理のための装置。
  14. 前記直交フィルターグループは、高周波直交フィルターおよび低周波直交フィルターを備え、
    ここで、前記高周波直交フィルターは、フルパスフィルターから半分帯域フィルターを引いたものであり、
    前記低周波直交フィルターは半分帯域フィルターであることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか１項に記載の信号処理のための装置。
  15. コンピュータプログラムを記憶し、前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されると、プロセッサは請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の信号処理のための方法の動作を実行することを特徴とする機械可読の不揮発性記憶媒体。
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