Design of Nonrecursive Digital Filters Using the Ultraspherical Window Function

Design of Nonrecursive Digital Filters Using the Ultraspherical Window Function

Tác giả: Stuart W. A. Bergen, Andreas Antoniou

Lĩnh vực: Electrical and Computer Engineering, Signal Processing

Nội dung tài liệu:

Bài báo này đề xuất một phương pháp hiệu quả để thiết kế bộ lọc số phi đệ quy (nonrecursive digital filters) sử dụng hàm cửa sổ ultraspherical. Phương pháp này mang lại hiệu quả tính toán thông qua việc tối ưu hóa hệ số cửa sổ, giảm đáng kể lượng tính toán so với các phương pháp tiêu chuẩn. Ngoài ra, chiều dài bộ lọc và các tham số cửa sổ độc lập cần thiết để đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật cho bộ lọc thông thấp, thông cao, thông dải, thông vệt, cũng như bộ lọc vi phân và bộ lọc Hilbert cũng được xác định hiệu quả thông qua các công thức thực nghiệm. Kết quả thử nghiệm cho thấy trong nhiều trường hợp, hàm cửa sổ ultraspherical cho phép thiết kế bộ lọc bậc thấp hơn so với các thiết kế sử dụng các hàm cửa sổ như Kaiser, Dolph-Chebyshev và Saramäki. Ngược lại, với chiều dài bộ lọc cố định, hàm cửa sổ ultraspherical mang lại sự giảm thiểu dải gợn sóng trong dải thông và tăng cường suy hao dải chắn so với các hàm cửa sổ thay thế.

Mục lục chi tiết:

• 1. INTRODUCTION
• 2. THE ULTRASPHERICAL WINDOW
• 3. EFFICIENT FORMULATION FOR WINDOW COEFFICIENTS
• 4. NONRECURSIVE DIGITAL FILTER DESIGN
• 4.1. Choice of window parameters
• 4.2. Design algorithm
• 4.3. Comparison with other windows
• 4.4. Highpass, bandpass, and bandstop filters
• 5. DIGITAL DIFFERENTIATORS AND HILBERT TRANSFORMERS
• 5.1. Digital differentiators
• 5.2. Hilbert transformers
• 6. EXAMPLES
• 7. CONCLUSIONS