• 제목/요약/키워드: digital filter

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Window 함수를 이용한 FIR 디지털필터에 관한 연구 (A Study on FIR Digital filter using Window Function)

  • 구본석;배상범;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.68-74
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    • 2004
  • 현대산업사회의 발전에 따라 신호처리 분야에서 디지털필터의 사용이 급격히 증가하고 있으며, 이러한 디지털필터에는 일반적으로 IIR과 FIR 필터가 있다. 그리고, FIR 디지털필터는 구현이 용이하고 선형위상특성을 나타내며, 설계에 있어서 통과대역의 차단주파수 부근에서 깁스 현상에 의해 발생하는 리플을 완화하기 위해 window 함수를 사용한다. 본 논문에서는 새로운 window 함수를 설계하여 기존의 Manning, Hamming, Blackman window와 비교하였으며, 판단기준으로 peak side-lobe와 천이특성 둥을 사용하였다.

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칩 외부의 아날로그 저역통과 필터를 집적시키기 위한 디지털 오디오용 보간 필터 설계 (The Design of Digital Audio Interpolation Filter for Integrating Off-Chip Analog Low-Pass Filter)

  • 신윤태;이정웅;신건순
    • 전기전자학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.11-21
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    • 1999
  • 본 논문은 기존의 오디오 DAC 칩 외부의 아날로그 저역통과 필터를 하나의 칩에 집적하기 위하여 디지털 보간 필터의 구조를 FIR와 IIR 필터를 혼합한 구조를 제시하였다. 제시된 디지털 보간 필터를 이용한 ${\Delta}{\Sigma}$ 변조기 출력은 통과대역 내 (>$0.41{\times}fs$) 진폭은 ${\pm}0.001dB,\;0.41{\times}fs$에서 감쇠는 -0.0025[dB], 저지대역 이상(>$0.59{\times}fs$)에서 감쇠는 -75dB였고, 통과대역 내에서 군지연이 30.07/fs[s]이고, 군지연 오차가 0.1672%였다. 또한 저지대역 65[kHz]에서 감쇠가 약 -20[dB] 향상되어 이로 인해 기존의 디지털 보간 필터 구조에 비해 아날로그 저역통과 필터의 RC 적을 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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IR Cut-Off Filter가 차단하지 못한 미량의 적외선이 디지털화상에 미치는 영향 분석 (The analysis of the Effect the Minute Quantities of Infrared Rays that Were not Filtered by IR Cut-Off Filter has on Digital Images)

  • 이용환;박세원;홍정의
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.205-215
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    • 2011
  • 분광특성의 차이로 필름은 자외선에 민감한데 반해 디지털 카메라의 센서는 적외선에 굉장히 민감하다. 이에 따라 CCD 또는 CMOS를 사용하는 모든 디지털 카메라에는 IR Cut-Off Filter가 센서전면에 장착되어 있다. 이상적으로 100% 적외선을 차단하여야 하지만 실험 결과 완전히 적외선을 차단하지 못하고 있었으며, 각 카메라마다 적외선 투과량 또한 달랐다. 따라서 본 연구는 디지털 카메라에 장착되어 있는 IR Cut-Off Filter의 기계적 특성에 의해 투과되는 미량의 적외선이 디지털 화상이미지에 끼치는 영향을 분석하는 데 그 목적이 있다. UV필터를 장착한 상태(적외선 투과상태)와 UV-IR필터를 장착한 상태(적외선미투과상태)를 비교분석한 결과, 잡음(Noise)과 색 재현력 평가에서는 그 차이가 미세하거나 거의 동등한 수준이지만, 동적 폭(Dynamic Range)과 해상도에는 IR Cut-Off Filter를 통해 투과되는 미량의 적외선이 어느 정도 영향이 있음을 확인할 수 있었다.

An Improved Multi-Tuned Filter for High Power Photovoltaic Grid-Connected Converters Based on Digital Control

  • Sun, Guangyu;Li, Yongli;Jin, Wei
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권1호
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    • pp.160-170
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    • 2018
  • For high power photovoltaic (PV) grid-connected converters, high order filters such as multi-tuned filters and Traps+RC filters with outstanding filtering performance have been widely researched. In this paper, the optimization of a multi-tuned filter with a low damping resistance and research on its corresponding control scheme have been combined to improve the performance of the proposed filter. Based on the characteristics of the switching harmonics produced by PWM, the proposed filter is optimized to further improve its filtering performance. When compared with the more common Traps+RC filter, the advantages of the proposed filter with low damping resistances in attenuating the major switching harmonics have been demonstrated. In addition, a simpler topology and reduced power loss can be achieved. On the other hand, to make the implementation of the proposed filter possible, on the base of the unique frequency response characteristic of the proposed filter, a digital single-loop control scheme has been proposed. This scheme is a simple and effective means to suppress the resonance peak caused by a lack of damping. Therefore, a smaller volume, better efficiency of the proposed filter, and easy implementation of the corresponding control scheme can be realized. Finally, the superiority of the proposed filter topology and control scheme is verified in experiments.

Lifetime prediction of optocouplers in digital input and output modules based on bayesian tracking approaches

  • Shin, Insun;Kwon, Daeil
    • Smart Structures and Systems
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    • 제22권2호
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    • pp.167-174
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    • 2018
  • Digital input and output modules are widely used to connect digital sensors and actuators to automation systems. Digital I/O modules provide flexible connectivity extension to numerous sensors and actuators and protect systems from high voltages and currents by isolation. Components in digital I/O modules are inevitably affected by operating and environmental conditions, such as high voltage, high current, high temperature, and temperature cycling. Because digital I/O modules transfer signals or isolate the systems from unexpected voltage and current transients, their failures may result in signal transmission failures and damages to sensitive circuitry leading to system malfunction and system shutdown. In this study, the lifetime of optocouplers, one of the critical components in digital I/O modules, was predicted using Bayesian tracking approaches. Accelerated degradation tests were conducted for collecting the critical performance parameter of optocouplers, current transfer ratio (CTR), during their lifetime. Bayesian tracking approaches, including extended Kalman filter and particle filter, were applied to predict the failure. The performance of each prognostic algorithm was then compared using accuracy and robustness-based performance metrics.

Implementation of sigma-delta A/D converter IP for digital audio

  • Park SangBong;Lee YoungDae
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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    • pp.199-203
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    • 2004
  • In this paper, we only describe the digital block of two-channel 18-bit analog-to-digital (A/D) converter employing sigma-delta method and xl28 decimation. The device contains two fourth comb filters with 1-bit input from sigma­delta modulator. each followed by a digital half band FIR(Finite Impulse Response) filters. The external analog sigma-delta modulators are sampled at 6.144MHz and the digital words are output at 48kHz. The fourth-order comb filter has designed 3 types of ways for optimal power consumption and signal-to-noise ratio. The following 3 digital filters are designed with 12tap, 22tap and 116tap to meet the specification. These filters eliminate images of the base band audio signal that exist at multiples of the input sample rate. We also designed these filters with 8bit and 16bit filter coefficient to analysis signal-to-noise ratio and hardware complexity. It also included digital output interface block for I2S serial data protocol, test circuit and internal input vector generator. It is fabricated with 0.35um HYNIX standard CMOS cell library with 3.3V supply voltage and the chip size is 2000um by 2000um. The function and the performance have been verified using Verilog XL logic simulator and Matlab tool.

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Semi-custom 방식을 이용한 디지털 필터의 집적회로 설계 (A Design of Digital Filter IC Using a Semi-Custom Design Method)

  • 이광엽;김봉렬;이문기
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.227-232
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    • 1988
  • A semicustom VLSI design fo digital filters used in TDM/FDM transmultiplexer is described. A filter bank composed of only all-pass digital filter sections are implemented with the polyphase network. The use of all-pass filters as basic building blocks is shown to provide a trans-multiplexer structure that has low computational requirements, low quantization noise, and high modularity. The silicon compiler system is used to reduce the design time and to increase the credibility of designed filters. As a prototype, 1st and 2nd order all pass filter are designed, using CMOS N-well double metal technology. The chip sizes of first order filter and the second order filter are 2652 x 533\ulcorner\ulcorner 5334x4300\ulcorner\ulcorner respectively.

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TDM/FDM변환장치용 디지털 필터의 집적회로 설계 (A Semi-Custom IC Design of Digital Filter for TCM/FDM Transmultiplexer)

  • 이광엽;김봉열;이문기
    • 한국통신학회:학술대회논문집
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    • 한국통신학회 1987년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 1987
  • A Semi-cusion VLSI Digital Filter Design for TDM/FDM tran-smultiplexer is decribed. Using the polyphase network approach a filter bank composed of only all-pasdigital filter sections was designed. The use of all-pass filters as basic building blocks is shown to provide a Transmultiplexer structure that has low computational requirements low quanization noise and hign modularity. A design of 1st order 2nd All pass filter is done using COMS 2um double metal.

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Kalman filter의 Quantization 영향분석 (A Study of Quantization Effect in Kalman Filtering)

  • 신상진;송택렬;곽영길;이강훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2335-2337
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    • 2004
  • Kalman filter를 필터링에 적용할 때에 센서의 아날로그 신호에 들어오는 측정값의 잡음은 Gaussian 확률분포를 갖는다고 가정한다. 그러나 Kalman filter를 digital 컴퓨터에 적용할 경우에는 analog-to-digital converter에서 측정값의 잡음이외에도 quantization 잡음이 존재하며 본 논문에서는 이러한 경우에 quantization 영향이 Kalman filter 알고리듬에 미치는 영향을 수치적으로 분석하여 quantization을 Kalman filter 구현에 고려해야 될 사항으로 분류하고자 한다.

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텔레메트리 시스템을 위한 가변 컷 오프 주파수 및 가변 샘플 레이트 저면적 다채널 디지털 필터 설계 (Variable Cut-off Frequency and Variable Sample Rate Small-Area Multi-Channel Digital Filter for Telemetry System)

  • 김호근;김종국;김복기;이남식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.363-369
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    • 2021
  • 본 논문에서는 텔레메트리 시스템을 위한 가변 컷 오프 주파수 및 가변 샘플레이트 특성을 지니는 저면적 다채널 디지털 필터구조를 제안한다. 제안하는 디지털 필터는 임의의 컷 비율에 대해 필터 뱅크의 추가적인 설계 없이 컷 오프 주파수와 샘플레이트를 가변적으로 사용할 수 있는 필터 뱅크를 구현함으로써 하드웨어 면적을 줄일 수 있었다. 또한, 멀티플렉서 (MUX; Multiplexer) 컨트롤을 통해 통과하는 필터의 개수에 따라 샘플레이트를 가변적으로 선택할 수 있는 구조를 제안한다. 제안하는 디지털 필터는 Quartus의 FIR (finite impulse response) IP (intellectual property)의 TDM (time division multiplexing)을 이용함으로써, TDM을 사용하지 않았을 때보다 면적이 큰 DSP (digital signal processing) 블록을 80개에서 1개로 줄일 수 있었다. Kaiser 창 함수를 이용하여 Matlab을 통해 필터의 차수와 계수를 계산하였으며, VHDL (very high speed integrated circuits hardware description language)을 통해 하드웨어로 구현하였다. 텔레메트리 시스템에 적용 후, 실험 결과를 통해 제안하는 디지털 필터가 정상적으로 동작하고 있음을 확인하였다.