Найти

Результаты поиска

• ФОРМИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕКУРСИВНОГО ФИЛЬТРА НИЖНИХ ЧАСТОТ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ В ВИДЕ СУММЫ КВАЗИГАРМОНИК УСЕЧЕННОГО РЯДА ФУРЬЕ

  Д.И. Бакшун , И.И. Турулин

  221-228

  2025-12-30

  Аннотация ▼

  Задача сокращения количества арифметических операций в алгоритмах цифровой фильтрации является актуальной, поскольку это напрямую влияет на энергопотребление, быстродействие и аппаратные затраты. В условиях жестких требований к энергопотреблению мобильных и встраиваемых устройств сокращение операций умножения и сложения становится важным фактором проектирования. В статье рассмотрена методика реализации рекурсивного фильтра с конечной импульсной характеристикой (КИХ) в виде усеченной функции sinc, сглаженной окном (весовой функцией), которая представляет собой сумму квазигармонических функций. Квазигармонические функции с разными частотами представляют собой полиномы степени . За основу взят полином второй степени и предложен численный метод повышения степени полинома для улучшения точности аппроксимации. Анализ точности аппроксимации показал, что при использовании полиномов 4-ой и 6-ой степени достигается погрешность аппроксимации менее 1%. Коэффициенты нерекурсивной части фильтра вычисляются через нахождение обратных конечных разностей исходной КИХ. Коэффициентами являются целые числа, значения которых зависят от числа отсчетов (длины) полупериода квазисинусной функции, что упрощает реализацию подобного РКИХ-фильтра на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Результаты численного анализа конечных разностей для каждой квазисинусоиды показали, что при использовании квадратичной аппроксимации требуется всего 16 отсчетов, однако при этом будет относительно высокий уровень боковых лепестков
  (–30 дБ). Переход к аппроксимации 4-го порядка увеличивает количество ненулевых коэффициентов до 20-ти и приводит к существенному (на 13 дБ) уменьшению уровня частотной характеристики в полосе заграждения, который достигает -43 дБ

• АНАЛИЗ НЕКОТОРЫХ ВЕСОВЫХ ФУНКЦИЙ (ОКОН) И ИХ АППРОКСИМАЦИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ НА ИХ ОСНОВЕ УПРАВЛЯЕМЫХ РЕКУРСИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НИЖНИХ ЧАСТОТ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

  Т. В. Шушкевич , А.А. Морозов , И. И. Турулин

  2021-11-14

  Аннотация ▼

  Существуют различные типы весовых функций, так называемых окон, при цифровой
  обработке сигналов, такие как прямоугольное (окно Дирихле), треугольное (окно Барт-
  летта), окно Валле – Пуссена, окно Кайзера – Бесселя, окна Барсилона – Темеша, окна Хан-
  на, Бохмана, Блэкмана, Гаусса (Вейерштрасса), Дольфа – Чебышева, Хэмминга и многие
  другие и идеальные характеристики стандартных фильтров, таких как фильтры нижних
  и верхних частот, полосовые фильтры. Целью данной обзорной статьи является опреде-
  ление наиболее подходящей весовой функции для реализации на её основе управляемого ре-
  курсивного фильтра нижних частот с конечной импульсной характеристикой. В данной
  статье представлен анализ лишь некоторых из вышеперечисленных окон и их аппроксима-
  ций, а именно окна Дольфа – Чебышева, окна Гаусса (Вейерштрасса) и окна Хэмминга.
  Помимо анализа, был рассмотрен синтез рекурсивных цифровых фильтров с КИХ для весо-
  вой обработки данных на основе выбранных окон и их аппроксимаций. Рассмотрен метод
  синтеза окон Дольфа-Чебышева. Рассмотрена реализация окна Гаусса (Вейерштрасса).
  Рассмотрены способы аппроксимации окна Хэмминга и методы и несколько алгоритмов
  разработки фильтров с конечной импульсной характеристикой в виде данного окна. Про-
  изведено оценивание взаимосвязи между параметрами быстрых окон, выбранных для ана-
  лиза, от максимального уровня боковых лепестков. На основе полученных данных были сде-
  ланы выводы по выбору наиболее подходящих и демонстрирующих наибольшее быстродей-
  ствие окон, подходящих для реализации на её основе управляемого рекурсивного фильтра
  нижних частот c конечной импульсной характеристикой.

• АНАЛИЗ УПРАВЛЯЕМОСТИ НЕКОТОРЫХ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ С КОНЕЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ

  Д.А. Гужва , К.О. Север , А. А. Морозов

  2021-08-11

  Аннотация ▼

  Рассмотрены фильтры с конечной импульсной характеристикой и банки фильтров. Рас-
  смотрено использование данных фильтров для слуховых аппаратов. Рассмотрены способы
  компенсации потери слуха и способы повышения громкости с помощью широкополосного уси-
  ления. Приведена схема метода цифровой обработки сигналов с использованием банка фильт-
  ров, а также методика синтеза интерполяционных фильтров с малой вычислительной слож-
  ностью. Также рассмотрено применение системы MATLAB для синтеза узкополосных нерекур-
  сивных КИХ-фильтров, их процедура проектирования, методика и примеры. Фильтры с конеч-
  ной импульсной характеристикой (КИХ) и банки фильтров обладают определенными свойст-
  вами, которые гарантируют стабильность. Поэтому они популярны во многих приложениях,
  таких как системы связи, обработка аудиосигналов, биомедицинские инструменты и так да-
  лее. К сожалению, из-за большей длины волны стоимость реализации КИХ-фильтра обычно
  выше, чем фильтр с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ), отвечающий тем же
  требованиям. Хорошо известно, что длина КИХ-фильтра обратно пропорциональна его пере-
  ходной полосе пропускания. Поэтому недостаток становится острым, когда данный фильтр
  имеет узкую полосу перехода. Основная цель - рассмотреть эффективные с вычислительной
  точки зрения методы проектирования КИХ-фильтров и банков фильтров. Метод маскирова-
  ния (FRM) приводит к значительной экономии количества множителей. Затем рассматрива-
  ется 16-полосный блок цифровых КИХ-фильтров с неравномерным разнесением и низкой груп-
  повой задержкой. Общая задержка значительно снижена в результате новой структуры
  фильтра, которая снижает коэффициент интерполяции для фильтров-прототипов. Маски-
  рующий фильтр может быть фильтром с интерполированной конечной импульсной характе-
  ристикой (ИКИХ), который способствует снижению сложности.