8-ПОЛОСНЫЙ НЕОДНОРОДНЫЙ БАНК БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИХ РЕКУРСИВНЫХ ФИЛЬТРОВ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ДЛЯ СЛУХОВЫХ АППАРАТОВ
Аннотация
Рассмотрены рекурсивные фильтры с конечной импульсной характеристикой и бан-
ки фильтров. Банк фильтров – это массив полосовых фильтров. Блок фильтров анализа
разделяет входной сигнал на несколько компонентов, причем каждый из подфильтров не-
сет один частотный поддиапазон исходного сигнала. Напротив, блок фильтров синтеза
объединяет выходные данные поддиапазонов для восстановления исходного входного сиг-
нала. В большинстве приложений определенные частоты являются более важными, чем
другие. Блоки фильтров могут изолировать различные частотные компоненты в сигнале.
Таким образом, мы можем приложить больше усилий для обработки более важных компо-
нентов и меньше усилий для обработки менее важных компонентов. Фильтры поддиапазо-
нов могут комбинироваться с понижающей или повышающей дискретизацией для форми-
рования банка многоскоростных фильтров. Банки фильтров широко используются для
распознавания речи и улучшения качества речи. В настоящее время банки фильтров рас-
ширили свое применение до обработки видео и изображений. Кроме того, блоки фильтровочень полезны в системах связи, включая цифровые приемники и передатчики, предвари-
тельное кодирование блоков фильтров для выравнивания каналов, дискретную многотоно-
вую модуляцию и слепое выравнивание каналов. Рассмотрено использование данных фильт-
ров для слуховых аппаратов. Разработан 8-полосный неоднородный банк рекурсивных
фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ) с высокой вычислительной эф-
фективностью для слуховых аппаратов. Также приведено сравнение вычислительной
сложности (ВС) рекурсивного фильтра с конечной импульсной характеристикой (РКИХФ)
с вычислительной сложностью нерекурсивных фильтров с конечной импульсной характе-
ристикой (НКИХФ).
Литература
of digital signal processing]. Moscow: Mir, 1978.
2. Turulin I.I. Metod proektirovaniya tsifrovykh rekursivnykh fil'trov s konechnoy impul'snoy
kharakteristikoy s zadannymi ogibayushchey i zapolneniem [Method for designing digital recursive
filters with a finite impulse response with a given envelope and filling], Izvestiya
vuzov. Elektronika [Izvestiya vuzov. Electronics], 1999, No. 1–2.
3. Turulin I.I. Raschet i primenenie bystrodeystvuyushchikh tsifrovykh rekursivnykh fil'trov s
konechnoy impul'snoy kharakteristikoy: monografiya [Calculation and application of highspeed
digital recursive filters with finite impulse response: monograph], ed. by
L.K. Samoylova. Taganrog: Izd-vo TRTU, 1999.
4. Tsifrovye fil'try v radiosvyazi i radiotekhnike [Digital filters in radio communications and
radio engineering], ed. by L.M. Gol'denberga. Moscow: Radio i svyaz', 1982.
5. Oppengeym A.V., Shafer R.V. Tsifrovaya obrabotka signalov [Digital signal processing]. Moscow:
Svyaz', 1978.
6. Turulin I.I. Osnovy teorii rekursivnykh KIKh-fil'trov [Fundamentals of the theory of recursive
FIR filters]. Taganrog: Izd-vo YuFU, 2016.
7. Gol'denberg L.M., Matyushkin B.D., Polyak M.N. Tsifrovaya obrabotka signalov [Digital signal
processing]. Moscow: Radio i svyaz', 1990.
8. Gustafsson O., Johansson H., and Wanhammar L. Narrow-band and wideband single filter
frequency masking FIR filters, Proc. of IEEE Int. Symp. Circuits Syst., 2001.
9. Vityazev V.V. Tsifrovaya chastotnaya selektsiya signalov [Digital frequency selection of signals].
Moscow: Radio i svyaz'. 1993.
10. Rudakov P.I., Safonov V.I. Obrabotka signalov i izobrazheniy. MATLAB 5.x [Signal and image
processing. MATLAB 5.x]. Moscow: DIALOG-MIFI, 2000.
11. Urovni slyshimosti [Hearing levels]. Available at: https://digitalmusicacademy.ru/lessonhearing-
curve.
12. Verich Yu.B. Metodika sinteza uzkopolosnykh KIKh-fil'rov v sisteme [Method for synthesizing
narrow-band FIR filters in the system]. RAS, 2001, No. 155.
13. Vityazev V.V. Vityazev S.V. Metody sinteza uzkopolosnogo adaptivnogo KIKh-fil'tra na osnove
mnogoskorostnoy obrabotki [Methods for the synthesis of a narrow-band adaptive FIR filter
based on multi-rate processing], Tsifrovaya obrabotka signalov [Digital signal processing],
2007, No. 4, pp. 15-20.
14. Bell A.E. and Carletta J.E. Multiplierless filter Bank design: structures that improve both
hardware and image compression performance, IEEE Transactions on Circuits and Systems
for Video Technology, June 2006, Vol. 16, Issue 6.
15. Adaptivnye fil'try [Adaptive filters], ed. by K.F.N. Kouena i P.M. Granta. Moscow: Mir, 1988.
16. Vityazev V.V. Tsifrovaya chastotnaya selektsiya signalov [Digital frequency selection of signals].
Moscow: Radio i svyaz', 1993.
17. Vaidyanathan P.P. Multirate Systems and Filter Banks Prentice Hall. Englewood Cliffs NJ
1993.
18. Zaytsev A.A. Metody postroeniya bankov tsifrovykh fil'trov: tematicheskiy obzor [Methods for
constructing digital filter banks: a thematic review], Tsifrovaya obrabotka signalov [Digital
signal processing], 2003, No. 1.
19. Vityazev V.V. Zaytsev A.A. Osnovy mnogoskorostnoy obrabotki signalov: ucheb. posobie [Fundamentals
of multi-rate signal processing: tutorial]. Part 1 and Part 2. Ryazan': RGRTU, 2005.
20. Linovich A.Yu., Vityazev V.V. Subpolosnaya adaptivnaya fil'tratsiya v zadachakh obratnogo
modelirovaniya [Subband adaptive filtering in inverse modeling problems], Tsifrovaya
obrabotka signalov [Digital signal processing], 2004, No. 4, pp. 41-48.
21. Linovich A.Yu. Primenenie metodov chastotno vremennoy dekompozitsii pri reshenii zadach
obratnogo modelirovaniya [Application of time-frequency decomposition methods in solving
inverse modeling problems], Tsifrovaya obrabotka signalov [Digital signal processing], 2005,
No. 3.
22. Vityazev V.V., Kolod'ko G.N., Vityazev S.V. Sposoby i algoritmy formirovaniya
radiolokatsionnogo izobrazheniya v rezhime doplerovskogo obuzheniya lucha [Methods and
algorithms for forming a radar image in the Doppler beam narrowing mode], Tsifrovaya
obrabotka signalov [Digital signal processing], 2006, No. 3.
23. Kuznetsov E.P. Metody i algoritmy adaptivnoy ekho-kompensatsii: sravnitel'nyy analiz
effektivnosti primeneniya [Methods and algorithms for adaptive echo compensation: comparative
analysis of application effectiveness], Tsifrovaya obrabotka signalov [Digital signal processing],
2007.
24. Uidrou B., Stirnz S. Adaptivnaya obrabotka signalov [Adaptive signal processing]. Moscow:
Radio i svyaz', 1989.
