• 제목/요약/키워드: QMF bank

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근접 완전재생 Pseudo-QMF 뱅크를 위한 선형위상 프로토타입 저역통과 필터의 효율적인 설계 방법 (An Efficient Design Method of Linear-Phase Prototype Lowpass Filter for Near-Perfect Reconstruction Pseudo-QMF Banks)

  • 전준현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권3C호
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    • pp.271-280
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    • 2008
  • M채널 NPR(Near-Perfect Reconstruction) pseudo-QMF(Quadrature Mirror Filter) 뱅크의 설계는 일반적으로 SF(Spectral Factorization) 접근 방식을 혼합하여 많이 사용하며, 분리와 합성 필터들은 프로토타입 저역통과 필터(prototype lowpass filter : p-LPF)를 코사인 변조하여 사용한다. 그러나 이 방식은 $2M^{-th}$ 대역 필터 $G(z)=z^{-(N-1)}H(z^{-1})H(z)$의 SF 방식에 의해 p-LPF H(z)을 설계하기 때문에 p-LPF가 선형위상을 갖지 못할 뿐만 아니라 진폭왜곡이 최적화되지도 않았다. 따라서 대부분의 방법들이 재생 진폭왜곡 보다는 중첩상쇄왜곡을 줄이기 위한 p-LPF 설계를 제안하였다. 본 논문에서는 NPR pseudo-QMF 뱅크 구현에 필요한 p-LPF 설계를 위해 폐쇄형전달함수를 갖는 선형위상의 Maxflat(maximally flat) FIR 필터를 이용하는 새로운 방식을 제안하였다. 또한 폐쇄형주파수함수를 이용하여 $2M^{-th}$ 대역 필터 $G(z)=H^2(z)$로 표현되는 2M개 채널들의 전체진폭응답이 단일응답을 갖도록 p-LPF H(z)을 최적화하는 방법이 제안되었다. 실험 결과 시스템 최대진폭 왜곡이 $3.5{\times}10^{-4}\;({\simeq}-70dB)$보다 적고 각 분리 및 합성 필터들의 저지대역 감쇠가 -100dB 이상의 매우 뛰어난 NPR pseudo-QMF 뱅크 설계가 가능함이 증명되었다.

필터뱅크와 적응필터를 이용한 전력품질 외란 검출기법 (Power Quality Disturbances Detection Technique using Filter Bank and Adaptive Filters)

  • 윤재준;이정규;손상욱;배현덕
    • 전기학회논문지
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    • 제61권1호
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    • pp.162-167
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    • 2012
  • In power quality monitoring, it is very important to detect disturbances (sag, swell, transient, and interruption) accurately. In this paper, a detection method for power quality disturbances by combining the filter bank system and adaptive filter is proposed. To decompose power signal, binary tree structured filter bank system is designed. In the filter bank system, the fundamental filter bank(QMF bank) is used as a module in each decomposing level. An adaptive filter is used to improve the detection accuracy of disturbances for each subband signal. In the adaptive filter, the measure of estimated error change is used to detect singular points of power quality disturbances. Computer simulations were performed on synthetic signals which have disturbances to assess the performance of the proposed method.

개선된 FIR QMF 뱅크의 설계 방법 (An Improved Design Method of FIR Quadrature Mirror-Image Filter Banks)

  • 조병모;김영수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권2C호
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    • pp.213-221
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    • 2004
  • 본 논문에서는 저지연 특성을 갖는 2 채널 FIR QMF 뱅크를 시간 영역에서 가중 함수를 이용해서 설계하는 새로운 방법을 제안한다. QMF 뱅크를 설계할 때에 본 논문에서 사용한 가중 함수는 QMF의 반복 설계 과정에서 얻어진 이전의 필터 계수 벡터를 이용하여 계산한다. 그리고 기존의 방법에서는 왜곡이 생기는 주파수 대역은 천이 대역에서 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 이용하지만 본 논문에서는 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용한다. 통과 대역과 저지 대역 에지 주파수를 이용함으로써 왜곡이 생기는 특정 주파수 대역을 조사할 필요가 없는 장점이 있다. QMF 뱅크 설계에 적용하기 위해서 제안된 방법의 성능 결과를 기존의 방법과 비교하였으며, 가중 함수와 통과 및 저지 대역 에지 주파수를 이용한 제안된 방법이 가중 함수를 계산하기 때문에 기존의 방법에 비해 연산 성능은 떨어지지만 재생 오차는 최대 0.001[dB], 통과 대역 리플은 0.003[dB] 그리고 백색 잡음에 대한 SNR은 71[dB], 스텝 입력에 대한 SNR은 32[dB] 증가했다.

M-채널 서브밴드 QMF 필터뱅크를 이용한 적응 능동소음제거 모델 (An Adaptive Active Noise Cancelling Model Using M-Channel Subband QMF Filter Banks)

  • 허영대;권기룡;문광석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.30-37
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    • 1999
  • 광대역 능동소음제거는 수 백개의 적응필터 텝 수를 갖는다. 탭 수가 긴 적응필터는 많은 계산량이 요구된다. 본 논문에서는 적응 계수벡터가 서브밴드로 계산되는 M-채널 QMF 펼터뱅크를 이용한 능동소음제거 시스템올 제안한다. 분해 필터뱅크와 합성 펼터뱅크는 cosine-modulated pseudo QMF 펼터를 사용한다. 오차경로의 전달특성을 온라인 인식하기 위한 기준신호는 적응필터의 출력신호와 저주파 대역의 서브 밴드 출력신호와의 차신호를 사용한다. 따라서 본 논문의 능동소음제거기는 계산량이 적고, 수렴속도가 빠른 견실한 시스템이 되도록 제안한다.

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Wavelet 패킷 기저 필터 뱅크를 이용한 Multirate 다중화 송수신 시스템 구성 (Construction of Multirate Multiplexing Transceiver System using Wavelet Packet - Based filter Bank)

  • 장문섭;이정재
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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    • pp.549-552
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    • 1998
  • 본 논문에서는 wavelet 패킷의 직교성을 이용한 새로운 다중 통신 시스템을 구성하고 그 특성을 분석하였다. 유한에너지 신호공간 L$^2$(R)로부터 부분공간으로 신호를 분해할 수 있는 MRA(Multiresolution Analysis)의 기본개념과 이를 이용한 wavelet와 QMF(Quadrature Mirror Filter)와의 관계를 검토하였다. MRA의 개념을 보다 일반화한 신호의 wavelet 패킷 변환과 역변환을 실현하기 위한 알고리즘을 고찰하고 MRF(Multirate Filter Bank)를 이용하여 다중화 시스템을 설계하였다. 제안된 시스템은 구성이 간단하며 최대 이용자의 수와 정보 데이터의 전송율에 대한 유연성을 기대할 수 있음을 보였다.

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CS-ACELP와 호환성을 갖는 광대역 음성 부호화기 설계 (Design of Wideband Speech Coder Compatible with CS-ACELP)

  • 김동주;이인성
    • 한국음향학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.52-57
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    • 2000
  • 본 논문에서는 CS-ACELP와 호환성을 갖는 광대역 음성 부호화기를 설계하였다. 16㎑로 샘플링된 광대역 음성신호는 QMF 필터와 Decimation에 의하여 두 개의 협대역 음성신호로 나누어진다. 나누어진 두 개의 협대역 음성신호는 CS-ACELP와 ATC(Adaptive Transform Coding) 방법으로 각각 부호화되어 전송된다. 두 대역으로부터 부호화된 정보는 16 Kbps의 전송률을 갖고, 수신단에서는 각 대역을 CS-ACELP와 ATC 방법으로 역 부호화하여 음성신호를 합성한다. 설계된 광대역 음성부호화기의 성능을 평가하기 위하여 ITU-T의 표준안인 G.722를 포함하여 MOS 시험을 하였다.

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웨이브릿 변환 및 M-채널 서브밴드 QMF 필터뱅크를 이용한 적응 능동잡음제거 모델 (An Adaptive Active Noise Cancelling Model Using Wavelet Transform and M-channel Subband QMF Filter Banks)

  • 허영대;권기룡;문광석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권1B호
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    • pp.89-98
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    • 2000
  • 본 논문에서는 적응필터를 기반으로 한 웨이브릿 변환 및 서브밴드 필터뱅크를 사용한 능동잡음제거의 모델을 제안한다. 분해 필터뱅크는 입력 및 오차신호를 저주파 및 고주파영역의 QMF 필터뱅크로 분해하며, 각 필터뱅크 에는 dyadic tree 구조를 갖는 웨이브릿 필터를 사용한다. 분해된 입력 및 오차신호는 filtered-X LMS 알고리듬를 사용하여 각 서브밴드의 적응 필터계수를 새롭게 갱신시킨다. 합성 필터뱅크는 그리고 각 서브밴드의 적응필터 출력신호를 합성한 후 완전복원이 되는 광대역의 출력신호를 만든다. 분해 및 합성 필터뱅크는 완전복원을 위하여 공액직교필터를 사용한다. 또한 오차경로의 전달특성을 온라인 추정하기 위한 지연 LMS 알고리듬 모델은 이득과 시간지연인자만을 사용한다. 따라서 제안한 적응 능동잡음제거 모델은 웨이브릿 서브밴드 필터뱅크를 사용하여 계산량과 수렴속도에 유리한 시스템이 되도록 제시한다.

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필터뱅크를 이용한 전력품질 사건의 트리거링점 검출 (Triggering point detection of power quality event using Fliter Bank)

  • 윤재준;이정규;손상욱;배현덕
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.2017-2018
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    • 2011
  • 본 논문에서는 QMF로 설계된 기본 필터뱅크를 이용하여 필터뱅크 시스템을 설계하고, 설계된 시스템을 이용하여 전력 외란 신호를 분해한다. 분해된 신호는 적응 예측기로 처리하여 전력 신호 사건의 트리거링점을 검출한다. 적응 필터의 수렴성능을 조절하여 순간적인 외란들을 효과적으로 검출 할 수 있다. 또한, 전력 신호에 포함된 백색잡음을 적응 필터를 이용 제거 할 수 있음을 보인다.

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영상처리를 위한 웨이브렛 변환 디지털 필터의 설계 (A Design on the Wavelet Transform Digital Filter for an Image Processing)

  • 김윤홍;전경일;방기천;이우순;박인정;이강현
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제37권3호
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    • pp.45-55
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    • 2000
  • 본 논문에서는 영상처리를 위한 웨이브렛 변환 디지틀 필터 설계의 하드웨어 구조를 제안한다. 웨이브렛 변환을 위하여 필터 뱅크 피라미드 알고리즘을 이용하고 각각의 필터는 FIR 필터로 구현하였다. 그리고 메모리 제어기를 하드웨어로 구현하여 DWT 계산이 수행되므로 단순한 파라미터 입력만으로 영상 데이터의 다중해상도 분해를 효율적으로 처리할 수 있었다. 본 논문에서의 영상처리 결과는 FPGA의 하드웨어적 제한으로 인한 11bit의 가수처리 때문에, 512×512 흑 백영상에 대하여 33㏈의 PSNR이 나타났다. 그리고 QMF(Quadrature Mirror Filter)의 특성을 이용하여 DWT(Discrete Wavelet Transform) 계산에 필요한 승산기의 수를 절반으로 줄임으로써 하드웨어의 크기도 감소하였다. 그러므로 제안된 방법은 하드웨어 크기의 감소에 따른 영상처리의 효율성을 증대할 수 있다. DWT 필터 뱅크의 제안된 하드웨어 설계는 VHDL 코딩으로 설계합성을 하여 테스트 보드가 제작되었으며, 실행프로그램은 MFC++로, 영상복원 디코드 응용프로그램은 C++언어를 이용하여 구현하였다.

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NEC 7720 DSP를 이용한 SBC codec의 실시간 구현 (Real-Time Implementation of a SBC Codec Using a NEC 7720 DSP)

  • 오수환;이상욱
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.429-438
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    • 1986
  • In this paper we have designed and implemented a real-time, full-duplex SBC (sub-band coding) codec at 16kbps using a high speed digital signal processor, NEC 7720. The SBC codec employs a QMF(quadrature mirror filter) filter bank based on the tree structures of two-band analysis-synthesis pairs to partition speech signal into 4 octabe bands. Computer simulation has been done to investigate the effect of fixed-point computation of the NEC 7720. Three different performance measures, the conventional signal-to-noise ratio, the informal listening test, and an LPC(linear predictive coding)distance measure, have been used in this simulation. The necessary parameters have been optimized through the simulation. The developed hardware and software have been tested in real-time operation using a hardware emulator.

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