Geri Dön

Frekans cevabı maskeleme (FRM) tekniği kullanarak yüksek-hızlı, düşük-güç harcayan keskin FIR sayısal süzgeç tasarımı

High-speed and low-power sharp FIR digital filter desing by using frequency response masking (FRM) technique

  1. Tez No: 166181
  2. Yazar: CERCİS ÖZGÜR SOLMAZ
  3. Danışmanlar: PROF.DR. AHMET KAYRAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Telekomünikasyon Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 113

Özet

FREKANS CEVABI MASKELEME (FRM) TEKNİĞİ KULLANARAK YÜKSEK-HIZLI, DÜŞÜK-GÜÇ HARCAYAN KESKİN FIR SAYISAL SÜZGEÇ TASARIMI ÖZET Sayısal süzgeç taşanını, birçok mühendislik alanında önemli yapı taşlarından biridir. İşaret işleme, haberleşme ve kontrol uygulamaları gibi kullanım alanlarına sahiptir. Sayısal süzgeç olarak, genellikle kararlılıkları ve doğrusal fazlı karakterleri nedeniyle FIR süzgeçler tercih edilir. Ancak, keskin bir süzgeç üretmek istendiğinde, süzgeç uzunluğu artar. Bu durumda, büyük süzgeç uzunlukları gerektiren gerçeklenmeler için büyük işlemsel kaynaklar, büyük gerçekleme gereksinimleri ve yüksek güç gereklidir. Bu problemin çözümü için en uygun ve etkili yöntem, Frekans Cevabı Maskele (FRM) tekniğidir. FRM tekniğiyle, uygulamaya göre seçilebilen band genişlikli keskin süzgeçler, süzgeç karmaşıklığı minimize edilerek elde edilebilir. FRM tekniğinin temel mantığı, birçok kısa alt-süzgeç kullanarak keskin bir FIR süzgeç oluşturmaktır. FRM tekniği, iki yapı bloğundan oluşur. Birinci yapı bloğunda, ara-değerlenmiş band sınırı şekillendiren süzgeç ve bu süzgecin tamamlayıcısı kullanılarak istenilen band genişliği ve keskin geçiş bandı elde edilir. İkinci kısmada ise, band sının şekillendiren süzgeçten gelen istenmeyen periyodik yüksek frekans bileşenleri iki maskeleme süzgeci kullanılarak yok edilir. Bu iki yapı bloğunun peşi sıra kullanılmasıyla FRM çıkış süzgeci elde edilir. Band sının şekillendiren süzgeç ara-değerlendiğinden seyrek katsayılı bir FIR süzgeçtir. Bu tür seyrek katsayılı süzgeçler, çarpıcı ve toplayıcı sayısında büyük kazanç sağlamaları yanında, güç tüketimini de önemli oranlarda azaltırlar. Günümüze kadar, FRM tekniği üzerine kurulmuş bir çok yeni yapı oluşturulmuştur. FRM yaklaşımı üzerinde yapılan bazı değişikliklerle, optimum FRM, IFIR FRM, çift-uzunluklu band sının şekillendiren süzgeç tabanlı FRM ve ön-süzgeçle- me+dengeleyici yapısı ile oluşturulan FRM teknikleri doğmuştur. Yeni yapıların bazıları kullanılarak hesaplama karmaşıklığı % 97-98 oranında azaltılmıştır. Ayrıca,IFIR FRM tasannu algoritması üzerinde ufak bir değişiklik yapılarak, hesaplama karmaşıklığı daha da azaltılabilir. FRM tekniğinin kullanım alanları zamanla artmaktadır ve modern süzgeç tasarımlarında, özellikle düşük-güç uygulamaları için günümüzde tercih edilen ve etkili bir tekniktir. xı

Özet (Çeviri)

HIGH-SPEED & LOW-POWER SHARP FIR DIGITAL FILTER DESING BY USING FREQUENCY RESPONSE MASKING (FRM) TECHNIQUE SUMMARY Digital filter design is one of the important studies in many engineering applications. Digital filters are commonly used in digital signal processing, communication and control systems. Due to their stability and linear phase, Finite Impulse Response (FIR) filters are mostly prefered in these systems. One of the most important problems is the design of a digital filter with sharp cutoff edges. This kind of filters have excessively long impulse responses. The implementation of a long FIR filter requires great computational burden and high-power. Frequency Response Masking (FRM) technique, one of the most computationally efficient techniques for synthesizing arbitrary bandwidth sharp FIR filters, can be used to overcome these problems. A long FIR digital filter is considered as a combination of several short filters in FRM technique. There are two main block in FRM structure. In first block, user- specified passband and transition bandwidth are obtained by a bandedge shaping filter and its complement. However, in this block, unwanted periodical frequency components occurs at high frequencies. In second block, high frequnecy components are removed by two masking filters. The desired long-sharp filter is the output of these two blocks, but now it is short and also sharp. The band-edge shaping filter is interpolated in first block. That's why, it has sparse coefficients. Such a sparse coefficient filter reduces the number of multipliers and adders. Thus, it requires low-power consumption to implement a desired sharp FIR filter. There have been developed many modified versions of FRM technique up to recent years. Optimum FRM, Interpolated FIR (IFIR) FRM, even-length band-edge shaping filter based FRM and prefilter+equalizer bazed FRM structures are some of the modified versions of original FRM technique. These modifications yield additional xusavings in the number of arithmetic operations, mutlipliers and adders. By using these techniques, in some cases, the reduction of computational complexity can be reduced 97-98 %. Also, more additional reduction on the computational complexity can be achieved by a simple control on the algorithm of IFIR FRM technique. The usage of digital filters designed by FRM technique is rising day by day and in modern filter design, especially in low-power applications, these filters are being very attractive due to their high efficiency. X1U

Benzer Tezler

  1. Tez No

    172203

    Doğrusal-fazlı keskin FIR sayısal süzgeç tasarımı için FRM yaklaşımı ve eşzamanlı optimizasyon tekniği

    FRM approach and simultaneous optimization technique for sharp linear-phase FIR digital filter design

    MURAT KAPAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2006

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. AHMET HAMDİ KAYRAN

  2. Tez No

    844227

    Uyaran içerisindeki akustik komponentlerin akustik değişim kompleksi cevabına katkısı

    Contribution of the acoustic components in the stimulus to acoustic change complex response

    SARE YILDIRIM ALTAY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kulak Burun ve BoğazHacettepe Üniversitesi

    Odyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET YARALI

  3. Tez No

    792669

    COVİD-19 geçirmiş kişilerin periferal ve santral işitme sistemlerinin test bataryası yaklaşımıyla değerlendirilmesi

    Evaluation of peripheral and central auditory systems of individuals with COVİD-19 using test battery approach

    MERVE DENİZ SAKARYA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kulak Burun ve BoğazAnkara Üniversitesi

    Kulak Burun Boğaz Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İRFAN YORULMAZ

  4. Tez No

    647833

    Doğrusal kontrolcü donanımlarında sinüs sinyaliyle aktif hata tespiti

    Active fault detection in linear controller hardware with sine signal

    MUTLUHAN ÖZKAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolTOBB Ekonomi ve Teknoloji Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. COŞKU KASNAKOĞLU

  5. Tez No

    232631

    Design of composite laminates for optimum frequency response

    Tabakalı kompozitlerin optimum frekans cevabı için tasarımı

    RENGİN KAYIKÇI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2008

    Makine MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ

Geri Dön