Baseline drift reduction and removal of power line noises in electrocardiogram are often necessary to avoid the distortions in extracting the fiducial features. With this aim, the multirate digital filtering algorithm is suggested to design and implement Finite Impulse Response or Infinite Impulse Response Filter by changing the sampling rate with omitting or interpolating intermediate ECG data. After the experimental simulations performed, we can conclude the fact that we can suppress the baseline wander and power line disturbances in ECG signal with reducing the computational complexities in which we do not keep the original and high sampling frequency.
복합 잡음 환경에서 원 신호의 음성이나 영상신호를 획득하거나, 전송 및 저장을 위해서 디지털필터가 사용되고 있다. 디지털필터는 크게 FIR 필터와 IIR 필터로 나눌 수 있다. FIR 필터 중에서 창함수는 선형위상의 특성을 가지고 있고 손쉽게 통과대역, 차단주파수 등을 설정할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 창함수를 변형하여 설계한 후 필터 특성을 확인하기 위해 Peak side-lobe와 주파수 천이특성 등을 사용하여 기존의 방법들과 비교하였다.
In this paper, an error compensation technique for a dead reckoning (DR) system using a magnetic compass module is proposed. The magnetic compass-based azimuth may include a bias that varies with location due to the surrounding magnetic sources. In this paper, the DR system is integrated with a Global Positioning System (GPS) receiver using a finite impulse response (FIR) filter to reduce errors. This filter can estimate the varying bias more effectively than the conventional Kalman filter, which has an infinite impulse response structure. Moreover, the conventional receding horizon Kalman FIR (RHKF) filter is modified for application in nonlinear systems and to compensate the drawbacks of the RHKF filter. The modified RHKF filter is a novel RHKF filter scheme for nonlinear dynamics. The inverse covariance form of the linearized Kalman filter is combined with a receding horizon FIR strategy. This filter is then combined with an extended Kalman filter to enhance the convergence characteristics of the FIR filter. Also, the receding interval is extended to reduce the computational burden. The performance of the proposed DR/GPS integrated system using the modified RHKF filter is evaluated through simulation.
본 논문에서는 시공간 블록 부호 송신 다이버시티 기법(STBC-TD)이 적용된 WCDMA 하향 링크에서 이동 평균(Moving Average) 필터 구조의 채널 추정기에 대해 성능 평가를 하였다. 또한 FIR(Finite Impulse Response) 필터 구조의 채널 추정기에서 발생하는 메모리 요구 문제와 채널 추정 지연 시간 문제를 해결하기 위해 IIR(Infinite Impulse Response) 필터 구조를 제시하고 이에 대한 성능 평가 및 비교를 하였다. 컴퓨터 모의 실험 결과 일반적으로 STBC-TD 기법이 적용된 경우 두 구조 모두 이동국의 속도가 저속일 때 상당한 성능 개선이 발생하였다. 이동평균 필터 구조의 채널 추정기는 STBC-TD 기법을 적용함으로써 성능 개선과 함께 필터의 최적 탭 수가 감소되고 이로 인해 채널 추정 지연 시간과 수신단의 복잡도를 줄일 수 있었다. 또한 IIR 필터 구조의 채널 추정기는 이동평균 필터 구조에 비해 메모리 요구 문제와 추정 지연 시간 문제가 작은 장점을 가지지만 IIR 필터 내부의 계수는 이동국의 속도 변화에 매우 민감하며 따라서 최적의 IIR 필터 계수 설정이 중요한 고려 사항이다.
Kim, Doh-Suk;Jeong, Jae-Hoon;Lee, Soo-Young;Kil, Rhee M.
The Journal of the Acoustical Society of Korea
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제16권1E호
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pp.15-23
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1997
Zero-Crossings with Peak Amplitudes(ZCPA) model motivated by human auditory periphery was proposed to extract reliable features speech signals even in noisy environments for robust speech recognition. In this paper, some practical considerations for digital hardware implementations of the ZCPA model are addressed and evaluated for recognition of speech corrupted by several real world noises as well as white Gaussian noise. Infinite impulse response(IIR) filters which constitute the cochliar filterbank of the ZCPA are replaced by hamming bandpass filters of which frequency responses are less similar to biological neural tuning curves. Experimental results demonstrate that the detailed frequency response of the cochlear filters are not critical to performance. Also, the sensitivity of the model output to the variations in microphone gain is investigated, and results in good reliability of the ZCPA model.
適應 循環 필터에서 시스템 傳達 函數의 極點이 單位圓 밖으로 나감으로써 시스템이 불안정해지는 것을 방지하기 위해 適應 補償器를 채용한 適應 循環 필터 알고리듬을 제안하였고 제안한 알고리듬이 超安定性을 만족한다는 것을 證明하였다. 제안한 알고리듬 適應 雜音 除去器에 응용하여 LS방법의 適應 循環 필터를 이용한 適應 雜音 除去器, 適應 非循環 필터를 이용한 適應 雜音 除去器와의 성능을 比較하여 제안한 알고리듬의 妥當性을 立證하였다.
A technique for realizing linear phase IIR filters has been proposed by Powell-Chau which gives a real-time implementation of H(z-1).H(z), where H(z) is a causal nonlinear phase IIR filter. Powell-Chau system is linear but not timeinvariant system. Therefore, that system has group delay response that exhibits a minor sinusoidal variation superimposed on a constant value. In the signal processing, this oscillation seriously degrade the signal quality. Unfortunately, that system has a large sample delay of 4L and also more computational complexity. Proposed system is present a reduced computational complexity technique by moved the numerator polynomial of H(1/z) out to cascade with causal filter H(z) and remain only all-pole of H(1/z), then applied truncated infinite impulse response to finite with truncated IIR filtel $H_L$(z) and L sample delay to subtract the output sequence from the top and bottom filter. Proposed system is linear time invariance and group delay response and total harmonic distortion are also improved.
지진에 관한 지반가속도 기록이나 동적실험에서 계측된 가속도 기록에는, 가속도계의 응답특성, A/D변환기의 성능 및 수치화 과정, 그리고 기록계의 특성 등으로 여러 가지 오차가 포함된다. 이들 오차들은 데이터 해석이나 동적해석시 왜곡된 결과를 유발시킨다. 본 연구에서는 가속도 기록에 포함된 오차를 효율적으로 보정하는 방법을 제안하였다. 제안된 오차보정방법은 다음과 같이 4단계로 나뉘어 진행된다; 1) 보간법을 이용하여 보정에 적절한 데이터를 만든다, 2) 저주파와 고주파 성분이 주를 이루는 수치화 오차를 band-pass필터를 이용하여 제거한다, 3) 가속도계의 특성으로 인한 오차들을 보정한다, 4) 보정된 기록을 적분하여 속도와 변위를 얻는다. 현재 band-pass 필터로는 FIR필터나 IIR필터가 주로 이용되고 있는 데 초기데이터의 왜곡, 위상의 변화, 계산량의 과다와 같은 문제점들을 가지고 있다. 제안된 오차보정방법은 이들 필터의 여러 문제점을 개선하였으며, Fourier 변환의 특성을 이용하여 미분과 적분을 수행함으로써 가속도계의 특성으로 인한 오차의 보정과 속도 및 변위 계산의 정확성을 높였다.
현대 사회에서 디지털 처리 기술은 다양한 분야에서 응용되고 있다. 대표적으로 음성 및 영상 처리에 관한 신호 처리 기술을 들 수 있으며, 이러한 신호 처리를 위한 필터는 크게 FIR 필터와 IIR 필터로 나눌 수 있다. FIR 필터는 IIR 필터에 비해 높은 차수로써 구현이 되어지는 단점이 있으나, 안정적이며 구현하기에 용이하다는 장점을 가진다. 또한 선형 위상 응답 특성을 가지고 있어, 파형 정보 특성이 중요시되는 곳에 사용되어지고 있다. FIR 필터 구현에 있어 주요한 문제점은 깁스현상을 최소화시키는 것이다. 따라서 본 논문에서는 변형된 창함수를 이용한 FIR 디지털 필터를 사용하여 기존에 제시된 방법과 비교하였다.
Karuppuswamy, Rajalakshmi;Arumugam, Kandaswamy;Swathi, Priya M.
ETRI Journal
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제35권4호
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pp.697-705
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2013
Emerging trends in the area of digital very large scale integration (VLSI) signal processing can lead to a reduction in the cost of the cochlear implant. Digital signal processing algorithms are repetitively used in speech processors for filtering and encoding operations. The critical paths in these algorithms limit the performance of the speech processors. These algorithms must be transformed to accommodate processors designed to be high speed and have less area and low power. This can be realized by basing the design of the auditory filter banks for the processors on digital VLSI signal processing concepts. By applying a folding algorithm to the second-order digital gammatone filter (GTF), the number of multipliers is reduced from five to one and the number of adders is reduced from three to one, without changing the characteristics of the filter. Folded second-order filter sections are cascaded with three similar structures to realize the eighth-order digital GTF whose response is a close match to the human cochlea response. The silicon area is reduced from twenty to four multipliers and from twelve to four adders by using the folding architecture.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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