• 제목/요약/키워드: FIR 필터 설계

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가변차단 주파수 2차원FIR필터의 설계 (Design of Variable Cutoff Frequency Two-Dimensinal FIR Filters)

  • Sang-Uk Lee
    • 대한전기학회논문지
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    • 제32권12호
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    • pp.427-434
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    • 1983
  • 본 논문에서는 가변차단 주파수 2 - D FIR 필터를 특성치 분해법을 이용하여 설계하는 기법을 제시하였다. 특성치 분해법은 2 - D 필터링을 1 - D 필터로 설치할 수 있게 하는 특징이 있다. 설계된 가변차단 주파수 2 - D 필터는 실시간 동작 영상처리 시스템에 응용할 수 있다. 우선 2 - D FIR 필터를 특정치 분해법으로 분해하여 1 - D 설계기법을 이용하여 가변차단 주파수 2 - D FIR 필터를 설계하였다. 끝으로 몇가지 설계예를 보임으로써 본 기법의 유효성임을 입증하였다.

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부분 재구성 방법을 이용한 재구성형 FIR 필터 설계 (Reconfigurable FIR Filter Design Using Partial Reconfiguration)

  • 최창석;이한호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권4호
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    • pp.97-102
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    • 2007
  • 본 논문은 부분 재구성 설계방법을 이용하여 Xilinx Virtex4 FPGA로 구현된 재구성형 FIR 필터의 구조를 제시한다. 설계한 재구성형 FIR 필터는 저 전력 소비, 자율적 채택, 재구성 능력 등 모든 목적에 부합하는 재구성 가능한 디지털 신호처리 구조이며, 다양한 주파수 응답에 적용 할 수 있는 FIR 필터이다. 구현된 재구성형 FIR 필터는 재구성 모듈의 추가 또는 제거를 통한 설계의 유연성과 면적 효율성을 보장하며, 다양한 차수의 필터연산 수행이 가능하다. 제안된 부분 재구성형 FIR 필터는 기존 FIR 필터의 설계방법과 비교하여, 면적 효율성, 설계의 유연성 및 구성 시간의 향상을 보인다.

분산증폭기 기반 GHz 대역 아날로그 FIR 필터 설계 (Design of GHz Analog FIR Filter based on a Distributed Amplifier)

  • 여협구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.1753-1758
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    • 2012
  • 본 논문에서는 분산증폭기 구조를 기반으로 한 아날로그 FIR 필터 구조를 제안하고 그 특성을 분석한다. 또한, 디지털 필터 설계 기술을 이용한 간단한 아날로그 FIR 필터 설계 방법을 제시한다. 제안된 아날로그 FIR 필터는 이동평균필터와 콤필터 형태로 그 회로 구조안에 곱셈기를 포함하지 않기 때문에 multi-GHz 의 높은 주파수 대역에서도 동작 가능하게 하며, RF 시스템에서 필터와 증폭기를 결합한 형태의 응용이 가능하도록 한 구조이다. 제안된 아날로그 FIR 필터는 표준 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정 기술을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였고 그 결과를 MATLAB으로 모델링하여 얻은 디지털 필터의 결과와 비교하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 아날로그 FIR 필터는 디지털 필터와 의 시뮬레이션 결과에 잘 부합하였다.

분산증폭기 기반 5GHz FIR 필터 LNA 설계 (Design of 5GHz FIR filter LNA based on a Distribute Amplifier)

  • 여협구;정승민
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.842-844
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    • 2012
  • 본 논문에서는 분산증폭기 구조를 기반으로 한 5GHz FIR 필터 low noise amplifier (LNA)를 설계하고 그 특성을 분석한다. 설계된 FIR 필터 LNA는 MA(Moving Average) 필터 특성을 가져 주파수의 선택도를 높였으며, GaAs 기반 개별 소자를 이용한 proto-type 회로를 FR4 PCB와 유전율 ${\varepsilon}_r=10.2$를 가지는 고주파수용 PCB위에 구성하여 ADS(Advanced Design System)로 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 5GHz 주파수 대역에서 약 10dB 정도의 전력이득을 가지는 LNA 출력 특성과 MA FIR 필터 형태 주파수 선택적인 응답을 보여주었다. FIR 필터 형태의 LNA 설계를 통하여 RF 시스템에서 다양한 형태의 증폭기 및 필터 응용의 가능성을 기대해 볼 수 있다.

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환상대칭 2차원FIR 디지털필터의 설계 (Design of Circular Symmetric Two-Dimensional FIR Digital Filter)

  • 이경철;강철호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.340-348
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    • 1986
  • 변환을 이용한 2차원 zero-phase FIR 디지털 필터의 설계는 인기가 있고 잘 발전된 기술이나, 현재 설계된 4상한 대칭 필터의 형태는 원점에서 원거리의 주파수에서 정확하게 환상 대칭이 되지 못하는 단점을 가지고 있다. 적절한 급수의 확장 방법에 의한 변환을 이용하여 어떻게 다차원 필터에 대해 임의의 정확성을 갖는 대칭의 필요성이 만족되게 할 수 있는가를 보인다. 이러한 변환 방법으로써 일반적으로 McClellan 변환이 알려져 왔다. 본 논문에서는 원점으로부터 원거리의 주파수에서 훌륭한 환상 대칭이 되는 간단한 방법을 제시하였다. 이 방법은 1차원 필터로부터 2차원 환상 대칭 FIR디지탈 필터의 설계를 위해서 변형된 McClellan 변환을 이용하는 것으로써 band-pass 필터와 같은 다수의 cut-off 영역을 갖는 2차원 FIR필터의 설계에 매우 유용하다.

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가변특성을 갖는 2차원 FIR 필터의 설계를 위한 창함수에 관한 연구 (A Study on the Window Function for the Design of 2-Dimensional FIR Filter with Variable characteristics)

  • 이민호;박종연
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1320-1322
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    • 1996
  • 기존의 창함수를 이용한 1차원 FIR 필터의 설계는 설계방법이 단순해 비교적 많이 사용되고 있으나 통과영역과 천이영역을 가변할 수 없다. 본 연구에서는 두 개의 영역을 가변할 수 있는 창함수를 사용하여 1차원 임펄스 응답을 구한 후 McCllenan 변환 방법을 이용하여 2차원 FIR 필터를 실현하여 특성을 비교하여 2차원 FIR 필터의 설계에 적용할 수 있음을 밝혔다.

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최소자승 알고리즘을 이용한 디지털 보호 계전기용 고성능 FIR 필터의 VHDL 모델 설계 (VHDL Design of High Performance FIR Filter for Digital Protection Relay Using Least Square Algorithm)

  • 신재신;김종태;박종강;서종완;신명철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.345-347
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    • 2003
  • 본 논문에서는 디지털 보호 계전기에 쓰이는 필터 중에서 최소 자승 알고리즘을 이용한 고성능 FIR 필터를 설계하였다. 기존의 DFT필터와 MATLAB 시뮬레이션을 이용하여 비교하였으며 FIR 필터의 VHDL모델 및 합성에 중점을 두었다. FIR 필터는 기본적으로 유한개의 임펄스 응답이 이루어지기 때문에 기타 다른 필터에 비하여 안정도가 높으며 선형적인 위상을 가지기 때문에 차단 주파수 대역의 왜곡현상을 없앨 수 있는 장점을 가지고 있다. 여러 가지 알고리즘으로 구현한 FIR 필터를 시뮬레이션 한 결과 최소 자승 알고리즘이 가장 우수한 결과를 나타내었다. 기본적으로 디지털 보호 계전기에서 디지털 필터의 기능은 사고 전압, 전류로부터 60Hz의 기본파 추출 CT, PT 왜곡 및 DC offset을 제거하는데 있다. 본 논문에서는 이러한 기능을 가지면서 샘플링 주파수와 차수를 같게 하여 FIR 필터와 DFT 필터의 주파수 응답과 연 산 속도를 비교 하였다. 본 논문에서 설계된 최소 자승 알고리즘을 이용한 FIR 필터는 같은 조건의 DFT필터에 비해 1고조파와 2고조파의 차이가 10db 이상 더 우수 하였으며 연산 속도 또한 2배 이상 좋은 결과를 보였다.

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MAXFLAT와 MAXSHCUT 주파수 특성을 갖는 선형 위상 FIR 필터 설계 (A Design Method of Linear Phase FIR filters with MAXFLAT and MAXSHCUT frequency characteristics)

  • 전준현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권3호
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    • pp.105-112
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    • 2007
  • 일반적으로 기존의 MAXFLAT FIR 필터의 직접 설계 방법들은 통과대역과 저지대역에서 MAXFLAT 응답에 도달하기 위해 추정 알고리즘들을 사용해야 하는 문제들이 반드시 존재한다. 본 논문에서는 MAXSHCUT 조건을 바탕으로 한 향상된 제안된 방식을 사용하였으며, 기존의 문제들을 해결하였다. 제안된 방식에서는 MAXFLAT 와 MAXSHCUT을 갖는 FIR 저역통과 필터가 임의의 차단주파수에서 설계되도록 필터 차수와 차단주파수 파라메터들로 표현된 핵심 파라메터를 사용 하였다. 결론적으로 제안된 설계 기술은 MAXFLAT 와 MAXSHCUT을 갖는 FIR 저역통과 필터 실현이 가능하며, 설계된 필터들은 모두 100dB 가 넘는 MAXSHCUT을 갖는 것을 알 수가 있다.

무곱셈 구현을 위한 FIR 필터 계수의 압축 센싱 (Compressive Sensing of the FIR Filter Coefficients for Multiplierless Implementation)

  • 김시현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.2375-2381
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    • 2014
  • FIR 필터의 계수가 CSD(canonic signed digit) 형식으로 표현되고 계수 당 0이 아닌 자릿수가 매우 적다면 적은 하드웨어 비용으로 고속 필터링을 수행할 수 있다. 주어진 주파수 응답 특성을 따르며 최소의 0이 아닌 부호자릿수(signed digit)를 갖는 CSD 형식의 FIR 필터 계수를 설계하는 문제는 목표 주파수 응답과의 최대 오차를 최소화하는 희소한 0이 아닌 부호자릿수 계수를 찾는 문제와 같다. 본 논문에서는 FIR 필터의 무곱셈 초고속 구현을 위해 압축센싱 기법에 기반을 둔 CSD 형식의 계수 설계 알고리듬을 제안한다. 탐욕(greedy) 방법을 채용한 본 알고리듬에서는 매 반복단계에서 잔차 신호를 구성하는 가장 큰 크기의 atom을 선택하고, 그 atom의 계수를 나타내는 가장 큰 부호자리를 찾아 FIR 필터의 계수를 갱신한다. 설계 예를 통해 평균적으로 탭 당 두 번 이하의 덧셈만으로 목표 주파수 응답에 근접한 FIR 필터링을 수행할 수 있음을 확인하였고, 이는 적은 하드웨어 비용으로 고속 필터링 구현에 적합하다.

Bernstein 다항식을 이용한 2-D FIR 필터에 관한 연구 (A Study on 2-D FIR Filter Using the Bernstein Polynomial)

  • 서현수;강경덕;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.443-446
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    • 2005
  • 현대 사회가 방대한 양의 정보에 대한 획득, 저장 및 전송의 과정을 필요로 함에 따라, 신호처리의 중요성이 증가하고 있으며, 영상과 같은 2차원 신호에 대해서 다양한 형태의 디지털 필터가 설계되어 사용되고 있다. 이러한 디지털 필터에는 IIR(infinite impulse response) 필터와 FIR(finite impulse response) 필터가 있으며, 특히 구현이 용이하고 선형위상특성과 안정성을 가지는 FIR 필터가 많은 분야에서 적용되고 있다. 또한 FIR 필터의 설계에 있어서 통과대역과 저지대역에서의 평탄 특성은 중요한 요소이다. 본 논문에서는 Bernstein 다항식을 이용하여 2차원 Circular FIR 저역통과 필터를 설계하였으며, 통과대역과 저지대역에서 평탄한 특성을 나타내도록 하였다. 그리고 설계된 필터를 시뮬레이션하기 위해, AWGN이 중첩된 테스트 영상을 사용하였으며, 필터링 결과를 기존의 방법들과 비교하였다.

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