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📄 try.m

📁 用于过采样滤波器组实现最优化设计,主要应用于图象处理
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u0=[[1 0 0;x4 1 0;x5 x6 1]*diag([x1 x2 x3])*[1 x7 x8;0 1 x9;0 0 1];[x10 x11 x12]];
v0=[[1 0 0;x16 1 0;x17 x18 1]*diag([x13 x14 x15])*[1 x19 x20;0 1 x21;0 0 1];[x22 x23 x24]];
u1=[[1 0 0 0;x29 1 0 0;x30 x31 1 0;x32 x33 x34 1]*diag([x25 x26 x27 x28])*[1 x35 x36 x37;0 1 x38 x39;0 0 1 x40;0 0 0 1]]
J3=[0 0 1;0 1 0;1 0 0];


E0=1/2^(1/2)*[u0,zeros(4,3);zeros(4,3),v0]*[eye(3),eye(3);eye(3),-eye(3)]*[eye(3),zeros(3);zeros(3),[0 0 1;0 1 0;1 0 0]]
G1=1/2*[u1,zeros(4);zeros(4),eye(4)]*[eye(4),eye(4);eye(4),-eye(4)]*[eye(4),zeros(4);zeros(4),z^(-1)*eye(4)]*[eye(4),eye(4);eye(4),-eye(4)];
E=G1*E0;

E00=1/sqrt(8)*[u1*u0+u1*v0 u1*u0*J3-u1*v0*J3;u0+v0 u0*J3-v0*J3];                %E00表示E(z)的常数项
E01=1/sqrt(8)*[u1*u0-u1*v0 u1*u0*J3+u1*v0*J3;-u0+v0 -u0*J3-v0*J3];              %E01表示E(z)的z^(-1)项

h=subs(E,z,z^6);
H=h*[1 z^(-1) z^(-2) z^(-3) z^(-4) z^(-5)];

P1=fir1(20,1/6);
P2=fir1(20,[1/8,1/3]);
P3=fir1(20,[1/4,7/16]);
P4=fir1(20,[3/8,9/16]);
P5=fir1(20,[1/2,11/16]);
P6=fir1(20,[5/8,13/16]);
P7=fir1(20,[3/4,7/8]);
P8=fir1(20,7/8,'h');
              %理想的8个滤波器


Ed0=[P1(1) P1(2) P1(3) P1(4) P1(5) P1(6);P2(1) P2(2) P2(3) P2(4) P2(5) P2(6);P3(1) P3(2) P3(3) P3(4) P3(5) P3(6);P4(1) P4(2) P4(3) P4(4) P4(5) P4(6);P5(1) P5(2) P5(3) P5(4) P5(5) P5(6);P6(1) P6(2) P6(3) P6(4) P6(5) P6(6);P7(1) P7(2) P7(3) P7(4) P7(5) P7(6);P8(1) P8(2) P8(3) P8(4) P8(5) P8(6)];
Ed1=[P1(7) P1(8) P1(9) P1(10) P1(11) P1(12);P2(7) P2(8) P2(9) P2(10) P2(11) P2(12);P3(7) P3(8) P3(9) P3(10) P3(11) P3(12);P4(7) P4(8) P4(9) P4(10) P4(11) P4(12);P5(7) P5(8) P5(9) P5(10) P5(11) P5(12);P6(7) P6(8) P6(9) P6(10) P6(11) P6(12);P7(7) P7(8) P7(9) P7(10) P7(11) P7(12);P8(7) P8(8) P8(9) P8(10) P8(11) P8(12)];
%提取8个理想滤波器组的系数

k1=[E00(1,:) E01(1,:)]
k2=[E00(2,:) E01(2,:)]
k3=[E00(3,:) E01(3,:)]
k4=[E00(4,:) E01(4,:)]
k5=[E00(5,:) E01(5,:)]
k6=[E00(6,:) E01(6,:)]
k7=[E00(7,:) E01(7,:)]
k8=[E00(8,:) E01(8,:)]                                  %提取8个设计的分析滤波器组的系数;

s=trace((k1-P1)*(k1-P1)')+trace((k2-P2)*(k2-P2)')+trace((k3-P3)*(k3-P3)')+trace((k4-P4)*(k4-P4)')+trace((k5-P5)*(k5-P5)')+2.3*trace((k6-P6)*(k6-P6)')+1.5*trace((k7-P7)*(k7-P7)')+15*trace((k8-P8)*(k8-P8)')
%优化分析滤波器组的目标函数

x=fminunc((2*(1/4*2^(1/2)*(x(25)*x(1)+x(25)*x(35)*x(4)*x(1)+x(25)*x(36)*x(5)*x(1)+x(25)*x(37)*x(10)-x(25)*x(13)-x(25)*x(35)*x(16)*x(13)-x(25)*x(36)*x(17)*x(13)-x(25)*x(37)*x(22))-2521750565485613/18014398509481984)*(-2521750565485613/18014398509481984+1/4*2^(1/2)*conj(x(25)*x(1)+x(25)*x(35)*x(4)*x(1)+x(25)*x(36)*x(5)*x(1)+x(25)*x(37)*x(10)-x(25)*x(13)-x(25)*x(35)*x(16)*x(13)-x(25)*x(36)*x(17)*x(13)-x(25)*x(37)*x(22)))+2*(1/4*2^(1/2)*(x(25)*x(1)*x(7)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(7)+x(2))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(7)+x(6)*x(2))+x(25)*x(37)*x(11)-x(25)*x(13)*x(19)-x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(19)+x(14))-x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(19)+x(18)*x(14))-x(25)*x(37)*x(23))-4505702110994407/36028797018963968)*(-4505702110994407/36028797018963968+1/4*2^(1/2)*conj(x(25)*x(1)*x(7)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(7)+x(2))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(7)+x(6)*x(2))+x(25)*x(37)*x(11)-x(25)*x(13)*x(19)-x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(19)+x(14))-x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(19)+x(18)*x(14))-x(25)*x(37)*x(23)))+2*(1/4*2^(1/2)*(x(25)*x(1)*x(8)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(8)+x(2)*x(9))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(8)+x(6)*x(2)*x(9)+x(3))+x(25)*x(37)*x(12)-x(25)*x(13)*x(20)-x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(20)+x(14)*x(21))-x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(20)+x(18)*x(14)*x(21)+x(15))-x(25)*x(37)*x(24))-3802480412003759/36028797018963968)*(-3802480412003759/36028797018963968+1/4*2^(1/2)*conj(x(25)*x(1)*x(8)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(8)+x(2)*x(9))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(8)+x(6)*x(2)*x(9)+x(3))+x(25)*x(37)*x(12)-x(25)*x(13)*x(20)-x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(20)+x(14)*x(21))-x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(20)+x(18)*x(14)*x(21)+x(15))-x(25)*x(37)*x(24)))+2*(1/4*2^(1/2)*(x(25)*x(1)*x(8)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(8)+x(2)*x(9))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(8)+x(6)*x(2)*x(9)+x(3))+x(25)*x(37)*x(12)+x(25)*x(13)*x(20)+x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(20)+x(14)*x(21))+x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(20)+x(18)*x(14)*x(21)+x(15))+x(25)*x(37)*x(24))-19643095642891/281474976710656)*(-19643095642891/281474976710656+1/4*2^(1/2)*conj(x(25)*x(1)*x(8)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(8)+x(2)*x(9))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(8)+x(6)*x(2)*x(9)+x(3))+x(25)*x(37)*x(12)+x(25)*x(13)*x(20)+x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(20)+x(14)*x(21))+x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(20)+x(18)*x(14)*x(21)+x(15))+x(25)*x(37)*x(24)))+2*(1/4*2^(1/2)*(x(25)*x(1)*x(7)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(7)+x(2))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(7)+x(6)*x(2))+x(25)*x(37)*x(11)+x(25)*x(13)*x(19)+x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(19)+x(14))+x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(19)+x(18)*x(14))+x(25)*x(37)*x(23))-1927544986280899/36028797018963968)*(-1927544986280899/36028797018963968+1/4*2^(1/2)*conj(x(25)*x(1)*x(7)+x(25)*x(35)*(x(4)*x(1)*x(7)+x(2))+x(25)*x(36)*(x(5)*x(1)*x(7)+x(6)*x(2))+x(25)*x(37)*x(11)+x(25)*x(13)*x(19)+x(25)*x(35)*(x(16)*x(13)*x(19)+x(14))+x(25)*x(36)*(x(17)*x(13)*x(19)+x(18)*x(14))+x(25)*x(37)*x(23)))+2*(1/4*2^(1/2)*(x(25)*x(1)+x(25)*x(35)*x(4)*x(1)+x(25)*x(36)*x(5)*x(1)+x(25)*x(37)*x(10)+x(25)*x(13)+x(25)*x(35)*x(16)*x(13)+x(25)*x(36)*x(17)*x(13)+x(25)*x(37)*x(22))-1512721838875069/72057594037927936)*(-1512721838875069/72057594037927936+1/4*2^(1/2)*conj(x(25)*x(1)+x(25)*x(35)*x(4)*x(1)+x(25)*x(36)*x(5)*x(1)+x(25)*x(37)*x(10)+x(25)*x(13)+x(25)*x(35)*x(16)*x(13)+x(25)*x(36)*x(17)*x(13)+x(25)*x(37)*x(22)))+15*(1/4*2^(1/2)*(x(10)+x(22))+1380376150981945/288230376151711744)*(1380376150981945/288230376151711744+1/4*2^(1/2)*conj(x(10)+x(22)))+15*(1/4*2^(1/2)*(x(11)+x(23))-6281523318338205/288230376151711744)*(-6281523318338205/288230376151711744+1/4*2^(1/2)*conj(x(11)+x(23)))+15*(1/4*2^(1/2)*(x(12)+x(24))+6943653485905869/288230376151711744)*(6943653485905869/288230376151711744+1/4*2^(1/2)*conj(x(12)+x(24)))+15*(1/4*2^(1/2)*(x(12)-x(24))+3102400519617547/72057594037927936)*(3102400519617547/72057594037927936+1/4*2^(1/2)*conj(x(12)-x(24)))+15*(1/4*2^(1/2)*(x(11)-x(23))-3395640703987501/18014398509481984)*(-3395640703987501/18014398509481984+1/4*2^(1/2)*conj(x(11)-x(23)))+15*(1/4*2^(1/2)*(x(10)-x(22))+5737247935324325/18014398509481984)*(5737247935324325/18014398509481984+1/4*2^(1/2)*conj(x(10)-x(22)))+15*(1/4*2^(1/2)*(-x(10)+x(22))-5737247935324325/18014398509481984)*(-5737247935324325/18014398509481984+1/4*2^(1/2)*conj(-x(10)+x(22)))+15*(1/4*2^(1/2)*(-x(11)+x(23))+3395640703987501/18014398509481984)*(3395640703987501/18014398509481984+1/4*2^(1/2)*conj(-x(11)+x(23)))+15*(1/4*2^(1/2)*(-x(12)+x(24))-3102400519617547/72057594037927936)*(-3102400519617547/72057594037927936+1/4*2^(1/2)*conj(-x(12)+x(24)))+15*(1/4*2^(1/2)*(-x(12)-x(24))-6943653485905869/288230376151711744)*(-6943653485905869/288230376151711744+1/4*2^(1/2)*conj(-x(12)-x(24)))+15*(1/4*2^(1/2)*(-x(11)-x(23))+6281523318338205/288230376151711744)*(6281523318338205/288230376151711744+1/4*2^(1/2)*conj(-x(11)-x(23)))+15*(1/4*2^(1/2)*(-x(10)-x(22))-1380376150981945/288230376151711744)*(-1380376150981945/288230376151711744+1/4*2^(1/2)*conj(-x(10)-x(22)))+(1/4*2^(1/2)*(x(1)+x(13))-4340887267317705/576460752303423488)*(-4340887267317705/576460752303423488+1/4*2^(1/2)*conj(x(1)+x(13)))+2*(1/4*2^(1/2)*(x(30)*x(25)*x(1)+(x(30)*x(25)*x(35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