• 제목/요약/키워드: filter banks

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ORTHOGONAL MULTI-WAVELETS FROM MATRIX FACTORIZATION

  • Xiao, Hongying
    • 대한수학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.281-294
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    • 2009
  • Accuracy of the scaling function is very crucial in wavelet theory, or correspondingly, in the study of wavelet filter banks. We are mainly interested in vector-valued filter banks having matrix factorization and indicate how to choose block central symmetric matrices to construct multi-wavelets with suitable accuracy.

벡터양자기를 사용한 최적의 이차원 부대역필터의 구현 (Optimum design of two-dimensional subband filter banks using vector quantizer)

  • Jonghong Shin;Innho Jee
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.667-670
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    • 2000
  • This paper provides a heuristic theory for modeling and analysis of vector quantization effects in 2-dimensional subband filter banks. This model is used as the basis for optimal filter bank design. The scalar non-linear gain-plus-additive noise quantization model can be used to represent each vector quantizer in 2-band subband codec. The validity and accuracy and of this analytic model is confirmed by comparing the calculated model quantization errors with actual simulation of the optimum LBG vector quantizer. Numerical design examples for the optimum separable paraunitary filter banks are suggested in this paper.

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Design of M-Channel IIR Uniform DFT Filter Banks Using Recursive Digital Filters

  • Dehghani, M.J.;Aravind, R.;Prabhu, K.M.M.
    • ETRI Journal
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    • 제25권5호
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    • pp.345-355
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    • 2003
  • In this paper, we propose a method for designing a class of M-channel, causal, stable, perfect reconstruction, infinite impulse response (IIR), and parallel uniform discrete Fourier transform (DFT) filter banks. It is based on a previously proposed structure by Martinez et al. [1] for IIR digital filter design for sampling rate reduction. The proposed filter bank has a modular structure and is therefore very well suited for VLSI implementation. Moreover, the current structure is more efficient in terms of computational complexity than the most general IIR DFT filter bank, and this results in a reduced computational complexity by more than 50% in both the critically sampled and oversampled cases. In the polyphase oversampled DFT filter bank case, we get flexible stop-band attenuation, which is also taken care of in the proposed algorithm.

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영상압축을 위한 최적의 서브밴드 양자화 필터 설계 (Optimum Subband Quantization Filter Design for Image Compression)

  • 박규식;박재현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권4호
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    • pp.379-386
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    • 2005
  • 본 논문은 다차원 서브밴드 필터 뱅크에서 양자화 효과에 대한 분석과 그에 따른 최적의 필터 설계 방법에 대한 이론을 제안한다. 기존의 서브밴드 필터뱅크에 대한 연구에서 양자화 과정에 대한 고려는 매우 미미하였다. 본 연구에서는 확률 밀도에 최적화된 양자화기가 이득에 무상관성 잡음이 더하여진 비선형 형태로 모델링 되어 서브밴드 구조에 결합된다. 분석/합성 필터 뱅크에 다위상 분리 방법을 적용하여 양자화 과정에 의한 출력에서의 MSE가 유도되며 이 에러의 최소화 과정을 통하여 최적의 필터 설계 방법이 개발된다. 또한 5점형 구조의 표본화 격자를 이용한 최적의 비분리 파라유니터리와 이중직교 필터의 설계와 이를 이용한 영상 데이터의 압축 및 복원 과정을 통하여 성능 분석을 한다. 시뮬레이션 결과 제안한 설계방법에 따른 필터가 기존의 단순한 PR 서브밴드 필터보다 영상의 압축 및 복원에서 10에서 20퍼센트 정도의 MSE 감소를 보여주었고 낮은 비트율에서 특히 우수한 성능을 나타내었다.

A Study on the MC-CDMA Using CMFB IIR Filter

  • Shin, Jonghong;Jang, Sunbong;Jee, InnHo
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.405-408
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    • 2002
  • Because of superior division among sub-channels, DWT MC-CDMA is less interference with neighborhood channel. In our newly proposed multi-carrier CDMA data transmission method, lIR CMFB filter banks sharply divide sub-bands and reduces spectral overlaps among neighboring sub-channels. In experiment result, proposed filter is better ability of sub-band division than FIR filter. Since the proposed cosine modulated filter banks lIR filter having wavelet property is designed to response sharp transition band, the ISI and ICI between neighboring sub-channels can be effectively reduced. And robustness about narrow band interference of CMFB IIR MC-CDMA almost same FIR DWT MC-CDMA.

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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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이진트리 비 균일 필터뱅크를 이용한 잡음감소기법 및 구현 (A Noise De-Noising Technique using Binary-Tree Non-Uniform Filter Banks and Its Realization)

  • 손상욱;최훈;배현덕
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권5호
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    • pp.94-102
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    • 2007
  • 잠음감소에 있어서 웨이브렛 임계처리 알고리즘은 미니맥스 관점에서 거의 최적의 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 그러나 웨이브렛 임계처리 알고리즘은 웨이브렛 함수의 복잡성으로 인해 FPGA와 같은 하드웨어 상에 구현이 어렵다. 본 논문에서는 이진트리 구조 필터뱅크에서 전체 신호전력에 대한 각 부밴드 신호 전력비에 기반한 새로운 잡음감소 기법을 제안한다. 그리고 이 기법을 FPGA 상에 구현한다. 간단한 구현을 위해 필터뱅크는 하다마드 변환 계수로 설계된다. 시뮬레이션과 하드웨어 실험결과 제안방법이 간단하지만 웨이브렛에 기반한 소프트 임계처리 잡음감소 알고리즘과 성능이 유사함을 보인다.

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.

Improvements on MFCC by Elaboration of the Filter Banks and Windows

  • Lee, Chang-Young
    • 음성과학
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    • 제14권4호
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    • pp.131-144
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    • 2007
  • In an effort to improve the performance of mel frequency cepstral coefficients (MFCC), we investigate the effects of varying the parameters for the filter banks and their associated windows on speech recognition rates. Specifically, the mel and bark scales are combined with various types of filter bank windows. Comparison and evaluation of the suggested methods are performed by two independent ways of speech recognition and the Fisher discriminant objective function. It is shown that the Hanning window based on the bark scale yields 28.1% relative performance improvements over the triangular window with the mel scale in speech recognition error rate. Further work on incorporating PCA and/or LDA would be desirable as a postprocessor to MFCC extraction.

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