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软件无线电作为无线电发展的主要趋势，其基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，通过软件编程来实现无线电台的各种功能。在软件无线电和数字接收机系统中，对包含在接收带宽内多个相互独立的子带信号，如何高效地实现信道化接收，一直是通信领域研究的热点。本论文围绕着软件无线电中的信道化技术展开研究，基于多速率信号处理理论，设计一种具有锐截止特性的调制滤波器组，并改进其在数字信道化接收中的应用结构。多速率信号处理在通信、语音编码、图像处理等许多领域都有广泛的应用，多速率技术可以有效地降低信号处理的复杂度、数据的传输效率和存储量。其中，多速率滤波器组理论是多速率数字系统的重要基础。因而本文首先在分析多速率基本模块的基础上，重点研究了调制滤波器组的设计理论，经分析和总结现有工作，对原型滤波器各类设计方法进行了详细的分类介绍。并指出为满足严格的无线通信规范，信道化技术要求滤波器具备低功耗、高速率和窄过渡带的特性，而余弦调制滤波器组原型滤波器的设计大多采用多参数的高度非线性优化算法，尤其要求滤波器组通道数较多或过渡带较窄时，原型滤波器系数增多，设计和实现复杂度显著增加。本研究主要创新工作包括：
⑴锐截止原型滤波器设计。为了进一步改善子带频谱特性，减小滤波器组重建误差，本文依据余弦调制滤波器组时域完全重建条件，提出一种基于频响掩蔽滤波技术的原型滤波器优化设计方法。分析原先关于原型滤波器时域完全重建约束条件及其阻带能量的直接表达形式，理论推导其关于FRM模型滤波器与掩蔽滤波器的间接形式，并设计一种基于SOCP的迭代优化算法。计算机仿真实验结果和分析表明，该算法可在较低复杂度下设计通带平坦且具有锐截止频率特性的原型滤波器,在余弦调制滤波器组子带数目超过1000时仍然适用。
⑵非均匀信道化中子带信号提取。针对无线通信系统中，中频带宽内通常含有多个非均匀分布的、不同带宽的子带信号，并且子带信号的状态，如信号的带宽、位置和个数在接收过程中会发生动态变化，这样的子带信号的定位和合并是近年来信道化接收的研究热点。通过合并均匀滤波器间接得到非均匀滤波器这种典型方式，实现了基于复调制滤波器组的动态信道化接收，并结合锐截止特性的原型滤波器设计方法，提出两种基于FRM的信道化高效结构，从而降低了实现过程的运算量。在给定子带信号间最小保护间隔和最大的子带信号带宽时，利用该结构灵活地实现了多标准的大动态范围信道化接收和盲信号的信道化接收。