在信号传输的过程中,通常需要对信号进行模数转换、采样率转换等一系列处理,而信号的接收端则需要将处理过的信号还原成原来的信号,这就是信号重构技术。目前,信号重构技术被广泛应用于通信雷达、语音图像处理、光学通讯等领域。多速率信号处理是信号重构理论中的重要组成部分,其核心是由多个频率特性相关的滤波器构成的滤波器组。本文提出了两种基于低复杂度滤波器组的信号重构结构及其设计方法。首先,对滤波器组的相关基本理论进行介绍。从分析和综合滤波器组的基本实现结构出发,利用多相滤波原理,推导了基于多相结构的分析和综合滤波器组结构。在此基础上,采用分析和综合滤波器组结合的方式实现信号的重构。通过信号仿真结果,可以看出所推导结构的正确性,但是,由于滤波器不理想特性,使得重构效果不理想,由此引出了本文研究的两种低复杂度滤波器组设计方法。其次,给出了两种基于低复杂度滤波器组的信号重构结构。其一是基于频率响应屏蔽技术(Frequency-Response Masking,FRM),FRM技术是一种在不提高计算复杂度的同时使滤波器过渡带变窄的一种经典方法,将FRM技术应用于基于多相结构的滤波器组中,通过对FRM结构中的屏蔽滤波器组进行多相分解,可以得到基于FRM的信号重构结构,该结构具有计算复杂度低,并且不受高采样率的限制,适用范围广等优点。其二是基于快速滤波器组(Fast Filter Bank,FFB),FFB是同时具备低复杂度和良好频响特性的多通道窄过渡带滤波器组设计方法之一。通过对快速傅里叶变换以及快速傅里叶逆变换滤波器组进行变换,分别推导了基于FFB的分析滤波器组(Analysis FFB,AFFB)和基于FFB的综合滤波器(Synthesis FFB,SFFB)基本结构,给出了AFFB和SFFB各通道中原型滤波器的参数设计,并利用通道的二进制编码和各级原型滤波器的脉冲响应系数得到AFFB和SFFB中各通道组成子滤波器传递函数和通道传递函数,得到了基于FFB的信号重构结构。通过仿真结果以及各重构结构的复杂度和重构性能分析,可以看出基于FFB的信号重构设计方法的复杂度和重构误差较低,重构的性能较好。最后,利用System Generator软件平台对上述重构结构中的分析滤波器组部分进行工程实现。完成System Generator软件设计和模块搭建,并且通过仿真验证了所设计结构的正确性。