Návrh dvoukanálové půlpásmové banky číslicových filtrů s použitím optimalizačních metod

Design of Two-channel Half-band Bank of Digital Filters using Optimization Methods

journal article - other

Czech

Článek pojednává o optimalizaci kriteriální funkce dvoukanálové banky číslicových filtrů s perfektní rekonstrukcí (PR) s omezujícím podmínkami, které jsou dány požadovaným kmitočtovým zpracováním vstupního signálu. Banka číslicových filtrů je odvozena ze základního filtru typu dolní propusti s přenosovou funkcí H0(z), který definuje výchozí impulzní charakteristiku a zároveň určuje vlastnosti celé banky. Funkčnost a univerzálnost daného přístupu optimálního návrhu je demonstrována na několika typických příkladech. K volbě správně podmíněných počátečních podmínek optimalizace jsou použity genetické algoritmy. Dvoukanálové a vícekanálové banky číslicových filtrů mají časté využití zvláště v telekomunikacích při kompresi signálu nebo jeho extrakci ze šumu, ve sdělovací technice, v biomedicíně apod. Tyto banky filtrů jsou mnohdy spojovány s waveletovou transformací, která přímo definuje jednotlivé impulzní charakteristiky číslicových filtrů v bance. Náš přístup je více obecný, kdy pomocí optimalizačního procesu stanovíme jednotlivé impulzní charakteristiky dílčích filtrů v bance.

The paper deals with the optimization of the criterial function of a two-channel bank of digital filters with perfect reconstruction (PR) and with limiting conditions given by the required frequency processing of the input signal. The bank of digital filters has been derived from the basic low-pass filter with transfer function H0(z). This filter defines the initial impulse characteristic and, at the same time, determines the properties of the whole bank. The functionality and universality of the given approach of the optimum design are demonstrated on several typical examples. Genetic algorithms are used for the selection of correctly conditional initial optimization conditions. Two- and multi-channel banks of digital filters are used frequently, in particular in telecommunications in signal compression and its extraction from noise, in communication technology, in biomedicine, etc. These filter banks are often associated with the wavelet transform, which defines directly individual impulse characteristics of digital filters in the bank. Our approach is more general, with the optimization process being used to determine individual impulse characteristics of partial filters in bank.

banka číslicových filtrů, perfektní rekonstrukce, optimální prototyp filtru, počáteční podmínky

bank of digital filters, perfect reconstrustion, initial conditions

SMÉKAL, Z.; GESCHEIDTOVÁ, E.; KUBÁSEK, R.; BARTUŠEK, K.

2006

12. 10. 2006

1213-1539

Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz)

2006

10

Czech Republic

1

6

6