informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-363Research ArticleОБРАБОТКА СИГНАЛОВ, ИЗОБРАЖЕНИЙ, РЕЧИ, ТЕКСТА И РАСПОЗНАВАНИЕ ОБРАЗОВSIGNAL, IMAGE, SPEECH, TEXT PROCESSING AND PATTERN RECOGNITIONПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЕРЕДИСКРЕТИЗИРОBАННОГО НЕРАВНОПОЛОСНОГО КОСИНУСНО-МОДУЛИРОВАННОГО БАНКА ФИЛЬТРОВВашкевичМ. И.ПетровскийА. А.Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarus20111904201802(30)2139Copyright © Вашкевич М.И., Петровский А.А., 20182018Вашкевич М.И., Петровский А.А.Вашкевич М.И., Петровский А.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/363

Предлагается метод проектирования неравнополосного косинусно-модулированного банкафильтров с малым уровнем искажений, вносимых в реконструированный сигнал. Суть метода заключается в использовании для расчета коэффициентов фильтра-прототипа оптимизационной процедуры, позволяющей уменьшить искажения, вносимые при децимации/интерполяции сигналов в каналах банка фильтров. Рассматривается вопрос выбора коэффициентов децимации/интерполяции, которые также учитываются при расчете фильтра-прототипа. Эффективность предлагаемого метода подтверждается практическими примерами.

ReferencesВайдьянатхан, П.П. Цифровые фильтры, блоки фильтров и полифазные цепи с многочастотной дискретизацией : методический обзор / П.П. Вайдьянатхан // ТИИЭР. – 1990. – № 3. – С. 77–119.Вайдьянатхан, П.П. Цифровые фильтры, блоки фильтров и полифазные цепи с многочастотной дискретизацией : методический обзор / П.П. Вайдьянатхан // ТИИЭР. – 1990. – № 3. – С. 77–119.Крот, А.М. Теория анализа и синтеза бэнк-фильтров и их применение / А.М. Крот,Крот, А.М. Теория анализа и синтеза бэнк-фильтров и их применение / А.М. Крот,В.О. Кудрявцев // Успехи современной радиоэлектроники. – 1999. – № 2. – С. 3–17.В.О. Кудрявцев // Успехи современной радиоэлектроники. – 1999. – № 2. – С. 3–17.Piotrowski, A. Digital filter banks: analysis, synthesis and implementation for multimedia systems / A. Piotrowski, M. Parfieniuk. – Bialystok : Wydawnictwo Politechniki Bialostockiej, 2006. – 389 p.Piotrowski, A. Digital filter banks: analysis, synthesis and implementation for multimedia systems / A. Piotrowski, M. Parfieniuk. – Bialystok : Wydawnictwo Politechniki Bialostockiej, 2006. – 389 p.Petrovsky, Al. Real-time wavelet packet-based low bit rate audio coding on a dynamic reconfigurable system / Al. Petrovsky, D. Krahe, A.A. Petrovsky // 114th AES Convention : Netherlands, Amsterdam, March 22–25, 2003. – Amsterdam, 2003. – P. 1–22.Petrovsky, Al. Real-time wavelet packet-based low bit rate audio coding on a dynamic reconfigurable system / Al. Petrovsky, D. Krahe, A.A. Petrovsky // 114th AES Convention : Netherlands, Amsterdam, March 22–25, 2003. – Amsterdam, 2003. – P. 1–22.Oppenheim, A. Computation of Spectra with Unequal Resolution Using the Fast FourierOppenheim, A. Computation of Spectra with Unequal Resolution Using the Fast FourierTransform / A. Oppenheim, D. Johnson, K. Streiglitz // Proceeding of IEEE. – 1971. – Vol. 59, № 2. – P. 299–301.Transform / A. Oppenheim, D. Johnson, K. Streiglitz // Proceeding of IEEE. – 1971. – Vol. 59, № 2. – P. 299–301.Gülzow, T. Comparison of a discrete wavelet transformation and nonuniform polyphase filterbank applied to spectral-subtraction speech enhancement / T. Gülzow, A. Engelsberg, U. Heute // Signal Processing. – 1998. – Vol. 64, № 1. – P. 109–112.Gülzow, T. Comparison of a discrete wavelet transformation and nonuniform polyphase filterbank applied to spectral-subtraction speech enhancement / T. Gülzow, A. Engelsberg, U. Heute // Signal Processing. – 1998. – Vol. 64, № 1. – P. 109–112.Löllmann, H.W. Least-square design of DFT filter-banks based on allpass transformation ofLöllmann, H.W. Least-square design of DFT filter-banks based on allpass transformation ofhigher order / H.W. Löllmann, P.Vary // IEEE transaction on signal processing. – 2010. – Vol. 58, № 4. – P. 2393–2398.higher order / H.W. Löllmann, P.Vary // IEEE transaction on signal processing. – 2010. – Vol. 58, № 4. – P. 2393–2398.Kappelan, M. Flexible nonuniform filter banks using allpass transformation of multiple order / M. Kappelan, B. Straub, P.Vary // European signal processing conference: proceedings of inter conf. – Trieste, Italy, 1996. – Vol. 3. – P. 1745–1748.Kappelan, M. Flexible nonuniform filter banks using allpass transformation of multiple order / M. Kappelan, B. Straub, P.Vary // European signal processing conference: proceedings of inter conf. – Trieste, Italy, 1996. – Vol. 3. – P. 1745–1748.Parfieniuk, M. Tunable non-uniform filter bank mixing cosine modulation with perceptualParfieniuk, M. Tunable non-uniform filter bank mixing cosine modulation with perceptualfrequency warping by allpass transformation / M. Parfieniuk, A. Petrovsky // Automatic Control and Computer Sciences. – 2004. – Vol. 38, № 4. – P. 44–52.frequency warping by allpass transformation / M. Parfieniuk, A. Petrovsky // Automatic Control and Computer Sciences. – 2004. – Vol. 38, № 4. – P. 44–52.Koilpillai, D. Cosine-modulated FIR filter banks satisfying perfect reconstruction / D. Koilpillai, P.P. Vaidyanathan // IEEE transaction on signal processing. – 1992. – Vol. 40, № 4. – P. 770–783.Koilpillai, D. Cosine-modulated FIR filter banks satisfying perfect reconstruction / D. Koilpillai, P.P. Vaidyanathan // IEEE transaction on signal processing. – 1992. – Vol. 40, № 4. – P. 770–783.Rothweiler, J.H. Polyphase quadrature filters – a new subband technique / J.H. Rothweiler // IEEE Intern. conf. on acoustic speech and signal processing, Boston, USA, 1983. – Boston, 1983. – P. 1280–1283.Rothweiler, J.H. Polyphase quadrature filters – a new subband technique / J.H. Rothweiler // IEEE Intern. conf. on acoustic speech and signal processing, Boston, USA, 1983. – Boston, 1983. – P. 1280–1283.Koilpillai, D. A spectral factorization approach to pseudo-QMF design / D. Koilpillai,Koilpillai, D. A spectral factorization approach to pseudo-QMF design / D. Koilpillai,P.P. Vaidyanathan // IEEE intern. symposium on circuits and systems, Singapore, June 11–14, 1991. – Singapore, 1991. – P. 160–163.P.P. Vaidyanathan // IEEE intern. symposium on circuits and systems, Singapore, June 11–14, 1991. – Singapore, 1991. – P. 160–163.Goh, C.K. An efficient algorithm for the design of weighted minimax M-channel cosinemodulated filter banks / C.K. Goh, Y.C. Lim // IEEE signal processing letters. – 1998. – Vol. 46, № 5. – P. 1426–1430.Goh, C.K. An efficient algorithm for the design of weighted minimax M-channel cosinemodulated filter banks / C.K. Goh, Y.C. Lim // IEEE signal processing letters. – 1998. – Vol. 46, № 5. – P. 1426–1430.Lin, Y.P. A Kaiser window approach for the design of prototype filters of cosine-modulated filterbanks / Y.P. Lim, P.P. Vaidyanathan // IEEE signal processing letters. – 1998. – Vol. 5, № 6. – P. 132–134.Lin, Y.P. A Kaiser window approach for the design of prototype filters of cosine-modulated filterbanks / Y.P. Lim, P.P. Vaidyanathan // IEEE signal processing letters. – 1998. – Vol. 5, № 6. – P. 132–134.Püschel, M. Algebraic Signal Processing Theory: Cooley-Tukey Type Algorithms for DCTsPüschel, M. Algebraic Signal Processing Theory: Cooley-Tukey Type Algorithms for DCTsand DSTs / M. Püschel, J.M.F. Moura // IEEE Transactions on Signal Processing. – 2008. – Vol. 56, № 4. – P. 1502–1521.and DSTs / M. Püschel, J.M.F. Moura // IEEE Transactions on Signal Processing. – 2008. – Vol. 56, № 4. – P. 1502–1521.Вашкевич, М.И. Неравнополосные банки фильтров для слуховых аппаратов: анализВашкевич, М.И. Неравнополосные банки фильтров для слуховых аппаратов: анализалгоритмов, автоматизация проектирования / М.И. Вашкевич, А.А. Петровский // Автоматизация проектирования дискретных систем : материалы Седьмой Междунар. конф., Беларусь, Минск, 16–17 нояб. 2010 г. – Минск, 2010. – С. 53–60.алгоритмов, автоматизация проектирования / М.И. Вашкевич, А.А. Петровский // Автоматизация проектирования дискретных систем : материалы Седьмой Междунар. конф., Беларусь, Минск, 16–17 нояб. 2010 г. – Минск, 2010. – С. 53–60.Vaughan, R.G. The theory of bandpass sampling / R.G. Vaughan, N.L. Scott, R. White //Vaughan, R.G. The theory of bandpass sampling / R.G. Vaughan, N.L. Scott, R. White //IEEE transaction on signal processing. – 1991. – Vol. 39, № 9. – P. 1973–1984.IEEE transaction on signal processing. – 1991. – Vol. 39, № 9. – P. 1973–1984.Parfieniuk, M. Simple rule of selection of subsampling ratios for warped filter banks /Parfieniuk, M. Simple rule of selection of subsampling ratios for warped filter banks /M. Parfieniuk, A.A. Petrovsky // Известия Белорусской инженерной академии. – 2003. – № 1. – C. 130–134.M. Parfieniuk, A.A. Petrovsky // Известия Белорусской инженерной академии. – 2003. – № 1. – C. 130–134.Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер,Рабинер, Л. Теория и применение цифровой обработки сигналов / Л. Рабинер,Б. Гоулд. – М. : Мир, 1978. – 848 с.Б. Гоулд. – М. : Мир, 1978. – 848 с.Smith, J.O. Bark and ERB bilinear transforms / J.O. Smith, J.S. Abel // IEEE transaction onSmith, J.O. Bark and ERB bilinear transforms / J.O. Smith, J.S. Abel // IEEE transaction onspeech, audio processing. – 1999. – Vol. 7, № 6. – P. 697–708.speech, audio processing. – 1999. – Vol. 7, № 6. – P. 697–708.A novel approach to the design of oversampling complex-modulated digital filter banks /A novel approach to the design of oversampling complex-modulated digital filter banks /C. Stöcker [et al.] // European signal processing conference : proc. of 17th intern. conf., Glasgow, Scotland, August 24–28, 2009. – Glasgow, 2009. – P. 2648–2652C. Stöcker [et al.] // European signal processing conference : proc. of 17th intern. conf., Glasgow, Scotland, August 24–28, 2009. – Glasgow, 2009. – P. 2648–2652

The authors declare that there are no conflicts of interest present.