ÇEYREK AYNA SÜZGEÇ BANKASI TASARIMI İÇİN YENİ BİR YÖNTEM

Nurhan KARABOĞA, Bircan KAMIŞLIOĞLU
1.938 530

Öz


Son yıllarda süzgeç bankası yapıları işaret işlemede, haberleşme sistemlerinde, biyomedikal işaret işlemede, alt bant kodlama işlemlerinde oldukça sık kullanılmaktadır. Süzgeç bankası tasarımında özellikle çok önemli bir yere sahip olan frekans seçiciliği, süzgeç bankasının farklı frekans bantlarındaki başarımını gösteren bir ölçüttür. İyi bir frekans seçiciliği için süzgeç bankasının yüksek oranda durdurma bandı azalmasına ve dar bir geçiş bandına sahip olması gerekir. Süzgeç bankası tasarımında iteratif ve optimizasyona dayalı yöntemler kullanılmaktadır. İteratif yöntemlere örnek olarak Hooke ve Jeeves algoritması, Parks-McClellan algoritması, Lagrange fonksiyonları yöntemi, Fibonacci denklemleri, Golden arama algoritması verilebilir. Bu çalışmada, iteratif yöntem olarak bilinen ve en küçük hata ile istenen optimum dürtü yanıtını sağlayan en iyi yöntemlerden biri olan Parks-McClellan algoritması temel alınmış ve ilk örnek süzgecin kesim frekansının optimize edilmesine dayalı bir algoritma geliştirilmiştir. Bu çalışmada, ilk örnek süzgecin kesim frekansının optimize edilmesine dayalı yeni bir algoritma geliştirilmiştir.  Süzgeç tasarımında pencereleme tekniği temel alınarak önerilen yeni pencere, çeyrek ayna süzgeç (QMF-Quadrature Mirror Filter) bankası tasarımında kullanılmış ve tasarlanan süzgeç bankasının etkinliği iki farklı giriş işareti üzerinde test edilerek gösterilmiştir. 


Anahtar kelimeler


QMF bankası, kaiser penceresi, cosh penceresi, kaiser-cosh penceresi

Tam metin:

PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.17341/gummfd.42966

Referanslar


Jain A., Saxena R. ve Saxena S. C., “A Simple Alias Free QMF System with Near Perfect Reconstruction”, Indian Institute of Science, Cilt 85, No 1, 1-10, 2005.

Johnston J. D., “A Filter Family Design For Use in Quadrature Mirror Filter Banks”, IEEE International Conference on Acoustics Speech and Signal Processing, Cilt 5, 291–294, 1980.

Chen C. K. ve Lee J. H., “Design of Quadrature Mirror Filters with Linear Phase in Frequency Domain”, IEEE Trans Circuits System, Cilt 39, No 9, 593–605, 1992.

Jain V. K. ve Crochiere R. E., “Quadrature Mirror Filter in Time Domain”, IEEE Transactions on Acoustics Speech Signal Processing, Cilt 32, 353–361,1984.

Creusere C. D. ve Mitra S. K., “A Simple Method for Designing High-Quality Prototype Filters for M-Band Pseudo QMF Banks”, IEEE Transactions on Signal Processing, Cilt 43, No 4, 1005–10, 1995.

Kumar, A., Singh, G. K. ve Anand, R. S., “An Improved Method for Designing Quadrature Mirror Filter Banks Via Unconstrained Optimization”, Springer Science, Cilt 9, No 1, 99-111, 2010.

Karaağaç, M.E., Çoklu Hızlı İşaret İşleme Yöntemleriyle İşaretlerin Elde Edilmesi, Yüksek Lisans Tezi, İTÜ, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2007.

Vaidyanathan, P. P., Multirate Systems and Filter Banks, Brendan M. Stevard, Prentice Hall, 07632, United States of America, 1993.

Ertürk, S., Sayısal İşaret İşleme, Birsen Yayınevi İstanbul, 2009.

Kamislioglu B., Koza T., Kockanat S. ve Karaboga N., “Noise Cancellation on Mitral Valve Doppler Signal with IIR Digital Filter Using Harmony Search Algorithm”, Innovations in Intelligent Systems and Applications (INISTA), 1-5, 2013.

Kamişlioglu B. ve Karaboga N., “QMF Bank Design with Kaiser-Hamming Window Functions”, International Symposium on Innovations in Intelligent SysTems and Applications (INISTA), 2014.

Kamislioglu B. ve Karaboga N., “Pencereleme Teknikleriyle FIR QMF Bankası Tasarımı”, URSI International Union of Radio Science Türkiye Ulusal Komitesi, ELAZIĞ “28-30 Ağustos 2014”.

Kamislioglu B., Yeni Çeyrek Ayna Süzgeç Bankası Tasarımı ve Uygulamaları, Yüksek Lisans Tezi, Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, KAYSERİ, 2014.

Ramakrishna, A. ve Nigam, M. J., “A Simple Method to Design FIR Qmf Banks”, IEEE Elektronik Computer Engineering Intelligent Sensing and Information Processing (ICISIP), 236-239, 2006.

Kamislioglu B. ve Karaboga N., “Pencereleme Yöntemleriyle FIR QMF Bankası Tasarımı”, IEEE 22. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı, SIU-2014, 23-25 Nisan.

Rafi, S. M., Kumar, A. ve Singh, G. K., “An İmproved Particle Swarm Optimization Method for Multirate Filter Bank Design”, Journal of the Franklin Institute, Cilt 350, No 4, 757-769, 2013.

Xu, H., Lu, W. S. ve Antoniou, A., “An Improved Method for the Design of FIR Quadrature Mirror-İmage Filter Banks”, IEEE Signal Processing Letters, Cilt 46, No 5, 1275-1281, 1998.

Jain, A., Rajiv, S. ve Saxena, S. C., “A Simple Alias-Free Qmf System with Near-Perfect Reconstruction”, Journal of the Indian Institute of Science, Cilt 85, 1-10, 2005.

Anurag S. ve Kumar A., “Non-Uniform Filter Bank Design Using Modified Window Functions”, Computational Intelligence and Signal Processing, 165-170, 2012.

Kumar A., Rafi S.M. ve Singh G. K., “A Hybrid Method for Designing Linear-Phase Quadrature Mirror Filter Bank”, Digital Signal Processing, Cilt 22, 453-462, 2012.

Kumar A., Verma M. ve Lamba V.K., “Analysis of Modified Cosh Window Function and Performance Evaluation of the FIR Filter Designed Using Windowing Techniques”, International Journal of Computers and Technology, Cilt 3, No 2, 324-328, 2012.

Kok C., Siu W. ve Law Y., “Peak Constrained Least-Squares QMF Banks”, Signal Processing, Cilt 88, 2363– 2371, 2008.

Sahu, O. P., Soni, M. K. ve Talwar, I. M., “Marquardt Optimization Method to Design Two-Channel Quadrature Mirror Filter Banks”, Digital Signal Processing, Cilt 16 870-879, 2006.

Xu, H., Lu, W. ve Antoniou A., “Improved Iterative Methods for the Design of Quadrature Mirror-Image Filter Banks”, IEEE Signal Processing Letters, Cilt 43 No 5, 363-371, 1996.




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.