KAISER-HAMMING PENCERESİ VE YİNELEMESİZ SAYISAL SÜZGEÇ TASARIMI İÇİN PERFORMANS ANALİZİ

Yıl 2014, , 0 - , 31.12.2014

Kemal Avcı

https://doi.org/10.17341/gummfd.69048

Cited By: 1

Öz

Bu makalede, elektronik mühendisliğinin birçok uygulamasında kullanım alanına sahip yinelemesiz sayısal süzgeçlerin tasarımı için yeni bir pencere fonksiyonu önerilmektedir. Adından da anlaşılacağı üzere bu pencere, literatürde Kaiser ve Hamming olarak bilinen iki farklı pencerenin birleştirilmesiyle elde edilmiştir. Önerilen pencere, ilk olarak, pencere spektral parametreleri olarak bilinen tepecik oranı ve analob genişliği cinsinden analiz edilmektedir. Ayrıca, önerilen pencerenin; Kaiser ve Hamming pencereleriyle pencere spektral karşılaştırmaları yapılmaktadır. Pencere benzeşim sonuçları, önerilen pencerenin; sabit pencere uzunluğu ve analob genişliğinde daha iyi tepecik oranı sağlayabileceğini göstermektedir. İkinci olarak, önerilen pencerenin yinelemesiz sayısal süzgeç tasarımındaki analizi; süzgeç spektral parametreleri olarak bilinen, minimum durdurma-bandı zayıflatması ve geçiş bandı genişliği cinsinden yapılmakta ve ayrıca Kaiser, Cosh, Exponential ve Hamming pencereleriyle karşılaştırmaları verilmektedir. Süzgeç karşılaştırma sonuçları, önerilen pencere ile tasarlanan alçak geçiren süzgeçlerin; sabit süzgeç uzunluğu ve geçiş bandı genişliğinde, diğerlerinden daha iyi minimum durdurma-bandı zayıflatması sağlayabileceğini göstermektedir. Yani, önerilen pencere ile daha iyi bir süzgeç performansı sergilenebileceği sonucuna varılmaktadır. Bu sonuç, ses işaretindeki bir gürültünün, önerilen pencereyle daha iyi süzgeçlendiğinin gösterilmesi ile ayrıca desteklenmektedir.

Anahtar Kelimeler

Yinelemesiz sayısal süzgeçler, pencere fonksiyonları, Kaiser-Hamming penceresi, Kaiser penceresi, Hamming penceresi

Kaynakça

• Antoniou, A., Digital Signal Processing: Signal, Systems, and Filters, McGraw-Hill, A.B.D., 2005.
• Kaiser, J.F., “Nonrecursive Digital Filter Design Using I0-sinh Window Function”, Proceedings of IEEE Int Symp Circuits and Systems (ISCAS’74), San Francisco, Calif, USA, 20-23, 1974.
• Saramaki, T., “A Class of Window Functions with Nearly Minimum Sidelobe Energy for Designing FIR Filters”, In proc. IEEE Int. Symp. Circuits and systems (ISCAS’89), Portland, Ore, USA, Cilt 1, 359-362, 1989.
• Bergen, S.W.A. ve Antoniou, A., “Design of Nonrecursive Digital Filters Using the Ultraspherical Window Function”, Eurasip J Adv Sig Pr, Cilt 2005, No 12, 1910-1922, 2005.
• Avci, K. ve Nacaroğlu, A., “Cosh Window Family and its Application to FIR Filter Design”, AEU-Int J Electron C, Cilt 63, No 11, 907-916, 2009.
• Avci, K. ve Nacaroğlu, A., “Design of Nonrecursive Digital Filters Using the Exponential Window”, International Journal of Advanced Electrical & Electronics Engineering, Cilt 2, No 2, 308-316, 2013.
• Avci, K. ve Nacaroğlu, A., “Nonrecursive Digital Filter Design Using a Three-parameter Window Based on Cosine Hyperbolic Function”, Proc. of 10th International Conference Digital Signal Processing and its Applications (DSPA’2008). Moskova, Rusya, 121-124, 25-29 Mart 2008.
• Avci, K. ve Nacaroğlu, A., “High Quality Low Order Nonrecursive Digital Filter Design Using Modified Kaiser Window”, Proc. of 6th Symposium on Communication Systems, Networks and Digital Signal Processing (CSNDSP’08), Graz, Avusturya, 239-242, 23-25 Temmuz 2008.
• Mottaghi-Kashtiban, M. ve Shayesteh, M.G., “New Efficient Window Function, Replacement for the Hamming Window”, IET Signal Processing, Cilt 5, No 5, 499-505, 2011.
• Pachauri, R., Saxena, R. ve Sharma, S.N., “Studies on Z-Window Based FIR Filters”, ISRN Signal Processing, 2013.
• doi:10.1155/2013/148646.
• Saramaki, T., “Finite Impulse Response Filter Design”, Handbook for Digital Signal Processing, Editör: Mitra, K. ve Kaiser, J.F., Wiley & Sons, NY, A.B.D., 1993.
• Kaiser, J.F. ve Schafer, R.W., “On the Use of the IO-sinh Window for Spectrum Analysis”, IEEE T Acoust Speech, Cilt 1980, No 28, 105–107, 1980.
• Seydnejad, S.R. ve Kitney, R.I., “Real-Time Heart Rate Variability Extraction Using the Kaiser Window”, IEEE T Bio-Med Eng, Cilt 44, No 10, 990-1005, 1997.
• Kaya, T. ve İnce M.C., “Yapay Sinir Ağları Yardımıyla Modellenen Pencere Fonksiyonu Kullanarak FIR Filtre Tasarımı”, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, Cilt 27, No 3, 599-606, 2012.
• Ashutosh, D., Alok, J. ve Pramod, C.S., “Design and Performance Analysis of Adjustable Window Functions based Cosine Modulated Filter Banks”, Digit Signal Process, Cilt 23, No 1, 412-417, 2013.
• Ramkumar, S., Alok J. ve Rajiv, S., “An Optimized Design of Nonuniform Filter Bank Using Variable-Combinational Window Function”, AEU-Int J Electron C, Cilt 67, No 7, 595-601, 2013.
• Aljahdali, S., Nofal, M. ve Albagory, “A modified Array Processing Technique Based on Kaiser Window for Concentric Circular Arrays”, International Conference on Multimedia Computing and Systems (ICMCS), Tangier, Fas, 458-461, 10-12 Mayıs 2012.
• Sumamo, L., “Handwritten Word Segmentation using Kaiser Window”, International Conference on Quality in Research (QIR), Yogyakarta, Endonezya, 73-78, 25-28 Haziran 2013.
• Bergen S.W.A. ve Antoniou A., “Design of Ultraspherical Window Functions with Prescribed Spectral Characteristics”, Eurasip J Adv Sig Pr, Cilt 2004, No 13, 2053-2065, 2004.
• Avci, K., “Yinelemesiz Sayısal Süzgeç Tasarımı İçin Kaiser-Hamming Penceresinin Performans Analizi”, 21. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı (SİU 2013), Girne, KKTC, 1-4, 24-26 Nisan 2013.