АНАЛИЗ ПРИМЕНИМОСТИ СИСТЕМЫ MATLAB ДЛЯ СИНТЕЗА УПРАВЛЯЕМЫХ ЦИФРОВЫХ РЕКУРСИВНЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ БАТТЕРВОРТА

  • Хуссейн Ш. Мукер Южный федеральный университет
  • И. И. Турулин Южный федеральный университет
Ключевые слова: Цифровой БИХ-фильтр, Баттерворт, проектирование, синтез, Инструмент FDA, Simulink, Программное обеспечение MAT LAB

Аннотация

В ряде приложений цифровой обработки сигналов применяются управляемые цифро-
вые рекурсивные БИХ-фильтры. Под словом «управляемые» имеются в виду фильтры, ко-
эффициенты структуры которых явно зависят от частоты среза или граничных частот.
Управляемые БИХ-фильтры могут быть синтезированы с помощью различных средств для
расчета традиционных, неуправляемых БИХ-фильтров. В статье был рассмотрен синтез
неуправляемых БИХ-фильтров и проанализирована целесообразность представления ре-
зультатов синтеза для построения управляемых БИХ-фильтров. Были описаны и объясне-
ны методы проектирования на основе MATLAB (2021a) и фундаментальные концепции
цифровых фильтров БИХ-Баттерворта. Составной сигнал был обработан анализируемым
фильтром, чтобы определить, соответствует ли он критериям прохождения фильтра-
ции. Для проверки рассчитанных фильтров использовался прототип Симулинк, a также
инструмент FDA инструментария обработки сигналов. На основании полученных резуль-
татов делается вывод о применимости системы MATLAB для синтеза управляемых циф-
ровых рекурсивных БИХ-фильтров Баттерворта. Проанализированная техника была более
эффективной, быстрой, уменьшила количество задач и обнаружила, что результаты
удовлетворительны.

Литература

1. Chakraborty S., Maitra S. Design and Determination of Optimum Coefficients of IIR Digital
Highpass Filter using Analog to Digital Mapping Technique, International Journal of Computer
Applications, 2012, Vol. 58, No. 7, pp. 19-26.
2. Turulin I. i dr. Upravlyaemye tsifrovye fil'try [Controlled digital filters]. Taganrog: Izd-vo
YuFU, 2016, 306 p.
3. Babu P.R. Digital Signal Processing. Scitech Publication (India) Pvt//Ltd, Chennai, 2008.
4. Kaur R., Patterh M.S., Dhillon J.S. Design of optimal L1 stable IIR digital filter using hybrid
optimization algorithm, International Journal of Computer Applications, 2012, Vol. 38, No. 2,
pp. 27-32.
5. Chauhan R.S., Arya S.K. Design of IIR digital filter using analog to digital mapping, Journal
of Neural Computing Systems, 2010, Vol. 3, No. 01, pp. 51-55.
6. Chakraborty S., Maitra S. Design and Determination of Optimum Coefficients of IIR Digital
Highpass Filter using Analog to Digital Mapping Technique, International Journal of Computer
Applications, 2012, Vol. 58, No. 7, pp. 19-26.
7. Singh T., Jain A., Chourasia B. Study and performance analysis of IIR Filter for noise diminution
in digital signal using MATLAB, Int. J. Comput. Sci. Mob. Comput., 2017, Vol. 6, No. 4,
pp. 2020.
8. Gao Y., Zhang L.L. Simulation study of fir filter based on matlab, 2010 6th International Conference
on Wireless Communications Networking and Mobile Computing (WiCOM). IEEE,
2010, pp. 1-4.
9. Oshana R. DSP software development techniques for embedded and real-time systems. Elsevier,
2006.
10. Hussain Z.M., Sadik A.Z., O’Shea P. Digital signal processing: an introduction with MATLAB
and applications. Springer Science & Business Media, 2011.
11. Ifeachor E.C., Jervis B.W. Digital signal processing: a practical approach. Pearson Education,
2002.
12. Lyons R.G. Understanding digital signal processing, 3/E. Pearson Education India, 2004.
13. Podder P. et al. Design and implementation of Butterworth, Chebyshev-I and elliptic filter for
speech signal analysis // arXiv preprint arXiv:2002.03130, 2020.
14. Bavafa-Toosi Y. Introduction to linear control systems. Academic Press, 2017.
15. Babu P.R. Digital Signal Processing. Scitech Publication (India) Pvt //Ltd, Chennai, 2008.
16. Tsao Y.C., Choi K. Hardware-efficient VLSI implementation for 3-parallel linear-phase FIR
digital filter of odd length, 2012 IEEE International Symposium on Circuits and Systems
(ISCAS). IEEE, 2012, pp. 998-1001.
17. Proakis J.G. Digital signal processing: principles algorithms and applications. Pearson Education
India, 2001.
18. Perutka K. (ed.). MATLAB for Engineers: Applications in Control, Electrical Engineering, IT
and Robotics. – BoD–Books on Demand, 2011.
19. Siauw T., Bayen A. An introduction to MATLAB® programming and numerical methods for
engineers. Academic Press, 2014.
20. Singh A., Srinivasan S. Digital signal processing implementations: using DSP microprocessors
with examples from TMS320C54xx. Cl-Engineering, 2004.
21. Welch T.B., Wright C.H.G., Morrow M.G. Real-time digital signal processing from MATLAB
to C with the TMS320C6x DSPs. CRC Press, 2016.
22. Singh Y., Tripathi S., Pandey M. Analysis of digital IIR filter with LabVIEW, International
Journal of Computer Applications, 2010, Vol. 10, No. 6, pp. 23-30.
23. Turulin I.I. Raschet i primenenie bystrodeystvuyushchikh tsifrovykh rekursivnykh fil'trov s
konechnoy impul'snoy kharakteristikoy [Calculation and application of high-speed digital recursive
filt
24. Semmlow J. Circuits, signals, and systems for bioengineers, Parasitic Element (Electrical networks),
2005, pp. 134-135.
25. Giron-Sierra J.M. Digital signal processing with matlab examples. Vol. 1: Signals and data,
filtering, non-stationary signals, modulation. Springer, 2016.
26. Chaparro L., Akan A. Signals and Systems using MATLAB. Academic Press, 2018.
Опубликован
2021-08-11
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ I. АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ