Extracted window offsetting using maximally flat fractional delay filter

• Autorzy: Blok M.

Warianty tytułu

PL

Offsetowanie okien wyodrębnionych za pomocą maksymalnie płaskich filtrów ułamkowoopóźniających

• Konferencja: Microwave and Radar Week (5 ; 21-26.05.2012 ; Warsaw, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper presents the concept of fractional delay (FD) filter design using the offset window method. In the proposed approach a window extracted from impulse response of the optimal filter is used as prototype window which is later offset by the fractional delay of the designed filter. The FD filter designed using this approach is not optimal but when applied to sampling rate conversion (SRC) instead of optimal FD filters it offers better performance. The main improvements is the lack of large lobes in the stop- band of overall interpolation filter specific to the use of optimal FD filters in SRC. Additionally using the proposed approach the designer can adjust the position of transition band of the overall interpolation filter.

PL

W pracy przedstawiono koncepcję projektowania filtru ulamkowoopóźniającego (FD) z wykorzystaniem metody okien offsetowanych. W zaproponowanym podejściu jako okna prototypowego, offsetowanego o opóźnienie ułamkowe projektowanego filtru, użyto okna wyodrębnionego z odpowiedzi impulsowej filtru optymalnego. Zaprojektowane w ten sposób filtry FD nie są optymalne jednak zapewniają lepszą jakość algorytmu zmiany szybkości próbkowania (SRC) bazującego na nim. Główną zaletą jest eliminacja silnych listków bocznych w paśmie zaporowym zbiorczego filtru interpolacyjnego, które są typowe SRC z użyciem filtrów optymalnych. Dodatkowo użycie okien offsetowanych pozwala na swobodne określenie położenia pasma przejściowego zbiorczego filtru interpolacyjnego.

Słowa kluczowe

EN

sampling rate conversion; fractional delay filter; interpolation filter; extracted window; offset window

PL

zmiana szybkości próbkowania; filtr ułamkowo-opóźniający; filtr interpolacyjny; okno wyodrębnione; okno offsetowane

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 7
• Strony: 59--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., wykr.

Twórcy

autor

Blok M.

• Gdansk University of Technology, Faculty of Electronics, Telecommunications and Informatics

Bibliografia

• [1] Makundi M., T. I. Laakso, and A. Hjorungnes: Generalized symbol synchronization using variable IIR and FIR fractional-delay filters with arbitrary oversampling ratios. IEEE Conference on Acoustics, Speech & Signal Processing ICASSP 2004.
• [2] Harris F. J., M. Rice: Multirate digital filters for symbol timing synchronization in software defined radios. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 19, no. 12, pp. 2346-2357, December 2001.
• [3] Wenzhen L., M. Tomisawa: Transposed-Farrow-structure-based multirate filters for symbol timing synchronization in software defined radio (SDR). VTC2004-Fall, vol. 3, pp. 1668-1672, 26-29 Sept. 2004.
• [4] Valimaki V.: Discrete-time modeling of acoustic tubes using fractional delay filters. PhD thesis, Helsinki University of Technology, 18 December 1995.
• [5] Tolonen T., V. Valimaki and M. Karjalainen: Modeling of tension modulation nonlinearity in plucked strings. IEEE Trans. on Speech & Audio Processing, vol. 8, no. 3, pp. 300-310, 2000.
• [6] Rajamani K., Y. S. Lai and C. W. Farrow: An efficient algorithm for sample rate conversion from CD to DAT. IEEE Signal Processing Letters, vol. 7 (No. 10), pp. 288290, 2000.
• [7] Hermanowicz E., R. Rojewski and M. Blok: A sample rate converter based on a fractional delay filter bank. ICSPAT 2000, Dallas, Tx, USA, 16-19 October 2000.
• [8] Farrow C. W.: A continuously variable digital delay element. IEEE Proc. Int. Symp. Circuits and Systems, Espoo, Finland, pp. 2641-2645, June 1988.
• [9] Blok M.: Farrow structure implementation of fractional delay filter optimal in Chebyshev sense. Proceedings of SPIE, vol. 6159, 61594K, 2005.
• [10] Hermanowicz E.: Anearly optimal variable fractional delay filter with extracted Chebyshev window. IEEE Int. Conf. on Electr., Circuits and Systems, vol. 2, pp. 401-404, Lisboa, Portugal, 7-10 September 1998.
• [11] M. Blok: “Gain Correction for Nearly Optimal Variable Fractional Sample Delay Filter Design” SPA2011, Poznań, Poland, 29-30 September 2011.
• [12] Blok M.: On practical aspects of optimal FSD filter design using extracted window method. ECCTD 2011, Linkoping, Sweden, 28-30 August 2011.
• [13] Blok M.: Versatile Structure for Variable Fractional Delay Filter Based on Extracted Window Method. PWT 2011, Poznań, Poland, 9 December 2011.
• [14] Blok M.: Collective filter evaluation of an FSD filter-based resampling algorithm. OSEE 2002, 15 September 2002.
• [15] Yardim A., G. D. Cain and A. Lavergne: Performance of fractional-delay filters using optimal offset windows. ICASSP'97, vol. 3, pp. 2233-2236, 21-24 April 1997.
• [16] Hermanowicz E.: Explicit formulas for weighting coefficients of maximally fiat tunable FIR delayers. Electronics Letters, vol. 28, no. 20, pp. 1936-1937, 24 September 1992.
• [17] Kootsookos P. J., R. C. Williamson: FIR approximation of fractional sample delay systems. Circuits and Systems II: Analog and Digital Signal Processing, vol. 43, no. 3, pp. 269-271, March 1996.
• [18] Laakso T. I., V. Valimaki, M. Karjalainen and U. K. Lain: Splitting the unit delay. IEEE Signal Processing Magazine, vol.13 (No.1), pp. 30-60, January 1996.
• [19] Blok M.: Optimal fractional sample delay filter with variable delay. OSEE 2002, 18 March 2002.
• [20] Albrecht H. H.: A family of cosine-sum windows for high-resolution measurements. ICASSP’01, vol. 5, pp. 3081-3084, 2001.
• [21] Blok M.: Length Estimation of Fractional Delay FIR Filter. in polish, KST ’2000, Bydgoszcz, vol. A, pp. 325-332, 2000.