Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Square Root Raised Cosine Fractionally Delaying Nyquist Filter : Design and Performance Evaluation

Hermanowicz E., Rojewski M.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2014

|

Vol. 60, No. 3

247-252

EN

In this paper we propose a discrete-time FIR (Finite Impulse Response) filter which is meant to be applied as a square root Nyquist filter and fractional delay filter simultaneously. The filter enables to substitute for a cascade of square root raised cosine (SRRC) Nyquist filter and fractional delay filter in one device/algorithm. The aim is to compensate for transmission delay in digital communication system. Performance of the filter in the role of a matched filter is evaluated using a newly defined energetic ISI (Intersymbol Interference) measure and ability of the filter to completely eliminate the ISI involved by fractional delay of symbol shaping filter in transmitter or by channel delay. Considerations and results of the contribution are documented by suitable eye-diagrams and the SRRC filter responses.

2

On designing a Nyquist FIR filter of fractional group delay and phase delay

Hermanowicz E., Rojewski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2014

|

Vol. 55, nr 4

17-21

EN

In the paper a novel type of discrete-time FIR fractional delay special filter is investigated. This is a Nyquist filter which, besides the traditional its attribute (intersymbol interference (ISI) free property), has the ability to compensate for subsample transmission delay involved, for example, by dispersive channel. The performance of the filter is analysed and illustrated using QPSK signal.

PL

W pracy przebadano nowy typ dyskretnego filtru specjalnego o skończonej odpowiedzi ułamkowej. Jest to filtr Nyquista, który, poza jego tradycyjną właściwością - braku interferencji międzysymbolowych, jest zdolny kompensować opóźnienia transmisyjne wprowadzane przez kanał dyspersyjny wynoszące ułamek odstępu próbkowania. Przeanalizowano i zilustrowano osiągi tego filtru stosując sygnał QPSK.

3

Implementacja na procesorze sygnałowym przesuwnika wysokości dźwięku poprzez skalowanie jego zespolonej pulsacji chwilowej

Hermanowicz E., Rojewski M., Zawidzki C.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 11b

93-97

PL

Opracowano przesuwnik wysokości dźwięku wykorzystujący metodę skalowania zespolonej pulsacji chwilowej otrzymywanej zapośrednictwem zespolonego filtru Hilberta. Zespolony filtr Hilberta służy tu do pozyskania zespolonej reprezentacji w postaci amplitudy chwilowej oraz pulsacji chwilowej analizowanego sygnału. Są to przebiegi o wartościach rzeczywistych. Sygnał wynikowy transponowany tj. o przesuniętej wysokości dźwięku jest syntezowany za pomocą jednoczesnego skalowania pulsacji chwilowej i naturalnego logarytmu z amplitudy chwilowej.Implementację przesuwnika wysokości dźwięku zrealizowano w środowisku MATLAB i stosując cyfrowy procesor sygnałowy.

EN

A pitch shifter based on scaling of a complex instantaneous frequency obtained by using a Hilbert filter was elaborated. The Hilbert filter was utilized to obtain two basic waveforms: instantaneous amplitude and instantaneous frequency of the real-valued signal under processing. Thei dea lies in that the target signal having pitch shifted is based on simultaneous scaling of the instantaneous frequency and natural logarithm of instantaneous amplitude. An implementation of this pitch shifter was engineered by two ways: in MATLAB and on SHARC ADSP 21061 digital Signal processor.

4

Estymator wysokości chwilowej dźwięku w oparciu o jego zespoloną pulsację chwilową

Hermanowicz E., Rojewski M., Zawidzki C.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

Vol. 52, nr 9

155-157

PL

W pracy zaprezentowano oryginalny algorytm estymacji wysokości chwilowej dźwięku. Wykorzystuje on zespolone filtry cyfrowe Hilberta o rożnej szerokości pasm przepustowych. W eksperymentach posłużono się filtrami nacelowanymi na wyznaczanie częstotliwości krtaniowej (odwrotności okresu drgań strun głosowych) na podstawie zarejestrowanych samogłosek wypowiadanych głosem męskim, żeńskim i dziecięcym. W algorytmie zastosowano estymator zespolonej pulsacji chwilowej działający na składową zmienną obwiedni minimalno-fazowej sygnału odfiltrowanego filtrem Hilberta. Wykonane badania mogą przyczynić się do powstania w przyszłości nowej metody rozpoznawania mówcy lub do badania deformacji aparatu mowy albo do badania schorzeń krtani.

EN

In the paper a novel algorithm for instantaneous pitch estimation is presented. In the algorithm a set of complex Hilbert filters having different pass-band widths are used. The filters are designed aiming at derivation of the glottal frequency (inverse of vocal cords vibration period) based on vowels uttered by a man woman or a child. In the algorithm an instantaneous complex frequency estimator operating on the variable component of the minimum-phase envelope of a recorded signal prefiltered by the Hilbert filter is utilized. The promising results of hitherto conducted experiments entitle to consider the proposed algorithm as paving the way for a novel approach of speaker identification or for examination of deformation of speech apparatus as well as for checking for larynx deseases.

5

Identity verification using complex representations of handwritten signature

Papaj M., Hermanowicz E.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2010

|

T. 18

127-132

EN

This paper is devoted to a handwritten signature verification using the cross-correlation approach (adopted by the authors from telecommunications) and dynamic time warping. The following invariants of the handwritten signature: net signature, instantaneous complex frequency and complex cepstrum, are analyzed. The problem of setting the threshold for deciding whether the current signature is authentic or forged is discussed. The database of 3400 signatures collected for the First International Signature Verification Competition (SVC) 2004 purposes is exploited. The obtained results are compared with those derived during the SVC 2004.

PL

Referat przedstawia problem weryfikacji podpisu odręcznego za pomocą jego zespolonych niezmienników. Do weryfikacji wykorzystano kros-korelację oraz dynamiczne zakrzywianie linii czasu. Omówiono również problem odpowiedniego ustawiania progu dla uzyskanych miar podobieństwa podpisu. Do oceny proponowanego rozwiązania użyto bazy zawierającej 3400 podpisów zebranych w ramach konferencji Signature Verification Competition (SVC) 2004. Wyniki porównano z rezultatami uzyskanymi przez uczestników konferencji SVC 2004.

6

Fractionally delaying special filters of multifunctional capability

Hermanowicz E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 1

70-74

EN

In this paper we present a family of fractionally delaying special discrete-time filters among which there are filters of multifunctional capability. These are: the Hilbert transform filter (HTF) having fractional delay (FD) and a novel complex differentiating Hilbert transform filter (DHTF) also having FD. Both of them can serve for processing bandpass signals whose angular center frequency is p/2 - typical for wireless communications. The HTF is intended to substitute for a cascade of a standard linear-phase Hilbert transform filter and variable FD (VFD). The DHTF has three-functional capability of performing differentiation, needed e.g. in Doppler radar, Hilbert transform filtering and FD the incoming signal at the same time. Thus one can substitute a cascade of three filters with one aggregated filter. The main advantage lies in lower total delay of the compound filter.

PL

Prezentujemy tu rodzinę ułamkowo-opóźniających filtrów specjalnych, wśród których niektóre filtry są wielofunkcyjne. Są to: ułamkowo-opóźniający zespolony filtr Hilberta (HTF) i nowy różniczkujący filtr Hilberta (DHTF), również ułamkowo-opóźniający (FD). Te obydwa filtry są przeznaczone do przetwarzania sygnałów pasmowych o tzw. cyfrowej, unormowanej względem częstotliwości próbkowania, pulsacji środkowej widma, równej p/2 - typowej w łączności bezprzewodowej. Filtr HTF zastępuje kaskadowe połączenie dwóch filtrów: standardowego liniowo-fazowego filtru Hilberta i filtru FD o zmiennym opóźnieniu ułamkowym (VFD). Filtr DHTF jest trzyfunkcyjny. Realizuje on jednocześnie różniczkowanie przetwarzanego sygnału w dziedzinie dyskretnej, potrzebne np. w radarze dopplerowskim, bez odwoływania się do pierwotnego sygnału analogowego, a ponadto wykonuje filtrację Hilberta i zapewnia zadawaną wartość ułamkowego opóźnienia, np. dla celów synchronizacji. Dzięki temu można zastąpić kaskadowe połączenie trzech filtrów: filtru różniczkującego, filtru Hilberta i filtru o zmiennym opóźnieniu ułamkowym, jednym zagregowanym filtrem. Główne zalety prezentowanego tu podejścia wielofunkcyjnego to: zmniejszenie opóźnienia wnoszonego przez filtr zagregowany w porównaniu z kaskadą filtrów elementarnych i możliwość obniżenia kosztów numerycznych implementacji.

7

A discrete-time sine wave delay estimator

Hermanowicz E., Rojewski A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2010

|

Vol. 51, nr 3

38-41

EN

In the paper a novel open-loop solution of a sine wave sub sample time delay estimator operating in the discrete-time domain is presented. The proposed solution is based on a concept of Hilbert transforming the reference signal in order to estimate the phase difference relative to the received noised signal whose initial phase and delay are unknown. The engineered estimator works well around the normalized centre frequency equal to 0.25 of sampling rate typical of some communication applications, with SNR (signal to noise ratio) higher than 15 dB. It allows for some slight detuning of the received signal from the above mentioned centre frequency. The performance of the time delay estimator is analysed and illustrated by the results of its operation in presence of noise.

PL

W artykule przedstawiono nowe rozwiązanie dyskretno-czasowego estymatora opóźnienia międzypróbkowego sinusoidy, działającego z otwartą pętlą sprzężenia zwrotnego. Proponowane rozwiązanie wykorzystuje koncepcję przekształcenia Hilberta sygnału odniesienia w celu estymacji różnicy faz względem zaszumionego sygnału odebranego o nieznanej fazie początkowej i nieznanym opóźnieniu. Estymator ten jest przeznaczony do pracy z sygnałem o znormalizowanej częstotliwości środkowej równej jednej czwartej częstotliwości próbkowania - typowej dla zastosowań telekomunikacyjnych, ze stosunkiem mocy sygnału do szumu (SNR) większym od 15dB. Pozwala on na niewielkie odstrojenie sygnału odebranego od tej częstotliwości. Zamieszczono analizę charakterystyk i właściwości proponowanego estymatora opóźnienia i zilustrowano wynikami eksperymentów w obecności szumu.

8

Fractional delayor application in self-tuning sub-sample delay estimator

Hermanowicz E., Rojewski M.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2009

|

Vol. 50, nr 3

43-46

EN

In this paper a novel solution of a self-tuning time delay estimator operating in the discrete time domain on a sinusoidal signal is presented. The proposed solution is based on a concept of series connection of a fractional delay filter and linear-phase Hilbert transform filter. The novelty of this solution lies in low numerical complexity, smaller than presented in hitherto published results. The performance of our selftuning time delay estimator is analysed and illustrated by the results of its operation in presence of noise.

PL

W artykule przedstawiono nowe rozwiązanie samonastrajalnego estymatora opóźnienia sygnału sinusoidalnego. Estymator działa w czasie dyskretnym. Proponowane rozwiązanie wykorzystuje kaskadowe połączenie cyfrowego filtru ułamkowo opóźniającego służącego do synchronizacji próbkowania i liniowo-fazowego cyfrowego filtru Hilberta. Oryginalność polega na zastosowaniu tu filtrów cyfrowych o bardzo małej złożoności numerycznej. Jest ona znacznie mniejsza niż w dotychczas opublikowanych rozwiązaniach estymatora służącego do tego samego celu i osiągającego wyniki o tej samej dokładności. W pracy przeanalizowano charakterystyki opracowanego samonastrajalnego estymatora i zilustrowano jego działanie w obecności szumu.

9

Short review on the design and application of fractional delay Hilbert transform filter using Farrow structure

Hermanowicz E., Paruzel A.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2008

|

Vol. 49, nr 4

13-18

EN

In this paper we show very easy and effective way to combine functions of Hilbert and fractional delay filter in on aggregated filter, known also as fractional delay Hilbert transform filter (FDHTF). The aim of this paper is a short review of design procedurę and numerical complexity of this filter. We start with the indispensable background information about fractional delay filter, Farrow structure and Hilbert filter, which are followed by basie procedures combining that knowledge to design the target filter. We propose to use this designed filter in the adaptive subsample delay estimator. Obtained value of delay is used as a "steering" parameter for the FDHTF.

PL

Zaprezentowano łatwy i efektywny sposób połączenia funkcji filtru Hilberta i filtru ułamkowo-opóźniającego w jednym zagregowanym filtrze nazwanym ułamkowo-opóźniającym zespolonym filtrem Hilberta, z angielskiego oznaczonym jako FDHTF (ang. Fractional Delay Hilbert Transform Filter). Praca ta ma na celu krótki przegląd wiedzy na temat projektowania i zastosowania tego filtru. Rozpoczynamy od niezbędnych wiadomości dotyczących filtru ułamkowo-opóźniającego, struktury Farrowa oraz zespolonego filtru Hilberta, aby następnie połączyć tą wiedzę do zaprojektowania filtru docelowego. Proponujemy wykorzystanie uzyskanego filtru w adaptacyjnym estymatorze opóźnienia międzypróbkowego. Uzyskaną wartość opóźnienia wykorzystujemy jako parametr "sterujący" FDHTF.

10

Reprezentacje dynamiczne podpisu odręcznego

Hermanowicz E., Papaj M.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2007

|

T. 14

723-730

PL

Artykuł ma na celu zdefiniowanie zespolonych reprezentacji dynamicznych podpisu składanego odręcznie - zarejestrowanego za pomocą tabletu graficznego lub innego narzędzia mającego podobne możliwości. Przedstawiono metody uzyskiwania tych reprezentacji oraz metody oceny zgodności podpisów z wzorcem. Omówiono również zalety i wady każdej z opisanych reprezentacji. Zaprezentowano wyniki działania algorytmów przetwarzania i podejmowania decyzji zaimplementowanych w środowisku MATLAB.

EN

In this paper three novel discrete-time dynamic complex representations of handwritten signature are proposed. Strengths and weaknesses of each representation as well as their impact on the results of signature verification utilizing matched filtering are presented and illustrated by the results of experiments.

11

Miary spełnienia warunku Bedrosiana naturalnych dźwięków świergotowych

Hermanowicz E., Rojewski M., Tkaczuk D.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2007

|

T. 14

699-706

PL

Dla pewnej klasy dźwięków, zwanych tu sygnałami świergotowymi Bedrosiana, zachodzi związek między ich wysokością a zespoloną pulsacją chwilową. Ich cechą definicyjną jest separacja chwilowych widm obwiedni i fazora. W pracy zdefiniowano wielkości, które pozwalają w obiektywny sposób oszacować lub przewidzieć jakość transmodulacyjnego przetwarzania dźwięku za pomocą zespolonej reprezentacji dynamicznej przy wykorzystaniu warunku Bedrosiana. Na podstawie eksperymentów dokonano pozytywnej weryfikacji wprowadzonych wskaźników.

EN

For a certain class of sounds, known as chirps, there exists a relationship between their pitch and instantaneous complex frequency. Such sounds Me called here the Bedrosian chirps. Their defining feature is lack of overlap-ping of instantaneous envelope and phasor spectra. In the paper we have defined and exemplified indicators for estimating and predicting the quality of pitch processing with the use of complex dynamic representation for Bedrosian chirps. Our experiments positively verified the proposed approach.

12

Evaluation of Hilbert transform filter performance

Hermanowicz E., Paruzel A.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2007

|

T. 14

731-737

EN

The problem of adaptive sub-sample delay estimation between two spatially separated sinusoidal signals is considered in this paper. In this structure the Hilbert Transform Filter (HTF), which incorporates the functions of Hilbertian and variable fractional delay filtering is used. Obtained value of delay between signals can be used as input fractional delay in adaptive HTF. In traditional approach the coefficients that had to be calculated (in real time) were those of the fractional delay filter. The advantage of this system over the traditional one is that using the Farrow structure we could eliminate this need and concentrate on calculating the phase delay.

PL

W artykule tym zajmujemy się zagadnieniem adaptacyjnej estymacji ułamkowego opóźnienia pomiędzy dwoma sygnałami sinusoidalnymi. Zastosowano tu nowy, zagregowany, zespolony filtr Hilberta (HTF), który łączy w sobie funkcje filtracji Hilberta i kompensacji ułamkowego opóźnienia. W eksperymentach wykorzystano efek-tywną implementację tego filtru w strukturze Farrowa, której jedynym parametrem o zmiennej wartości jest bieżące opóźnienie ułamkowe.

13

Cyfrowy filtr Hilberta i jego zastosowania

Hermanowicz E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2007

|

Vol. 48, nr 9

30-34

PL

Zaproponowano efektywne rozwiązanie filtru Hilberta o skończonej odpowiedzi impulsowej i o zmiennym opóźnieniu ułamkowym. Oryginalność polega tu na tym, że filtr jednocześnie realizuje filtrację zespoloną Hilberta i opóźnianie ułamkowe wejściowego sygnału o wartościach rzeczywistych. Można go więc zastosować np. w systemie GPS lub w każdym innym systemie, gdzie zachodzi jednocześnie potrzeba filtracji Hilberta i estymacji opóźnienia pomiędzy dwoma lub więcej sygnałami z odbiorników usytuowanych w różnych punktach przestrzeni. Współczynniki filtru otrzymuje się ze współczynników pary identycznych, obróconych filtrów o zmiennym opóźnieniu ułamkowym, odpowiednio przeplatanych. Do obliczenia współczynników docelowego filtru zagregowanego zastosowano aproksymację maksymalnie płaską. Rozwiązanie uzyskano za pomocą struktury Farrowa.

EN

In this paper we present a novel arrangement of a complex discrete-time FIR filter. This is a fractionally delaying (FD) Hubert transform filter (HTF) further called the FD HTF. The filter is based on a pair of rotated variable fractional delay (VFD) filters. It is capable of performing the Hilbertian as well as VFD filtering of the incoming discrete-time signal at the same time. Thus one can substitute a cascade of the HTF and the VFD filters with an aggregated filter proposed here. The technique is simple to implement. The advantages lie in lower total delay introduced by the compound filter and in a modular structure. The rotated VFD filters in the pair differ only in the value of one parameter - the VFD. The proposed FD HTF can be applied to adaptive quadrature sub-sample estimation of delay.

14

Pitch shifter based on eomplex dynamie representation resealing and direet digital synthesis

Hermanowicz E., Rojewski M.

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2006

|

Vol. 54, nr 4

499-504

EN

In this paper a new pitch shifter using a complex instantaneous frequency rescaler and direct digital synthesizer is presented aimed at au application in a handset calling signal composer. The pitch shifter introduced here exhibits an excellent performance as a gen-erator of different melodies, where the sound of each note in a melody, e.g., imitating a popular hit, is derived from a short recording of a voice of a chosen creature via complex dynamic representation processing.

15

Kwadraturowy DDS z ułamkowo-opóźniającym filtrem o strukturze flash-farrow

Hermanowicz E., Rojewski M.

Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne

|

2004

|

nr 3

143-152

PL

W pracy omawiamy nieliniowy algorytm cyfrowego generatora z syntezą bezpośrednią, zwanego krótko DDS od ang. Direct Digital Synthesizer. Proponujemy nowy algorytm kwadraturowego DDS. Pozwala on osiągnąć zarówno wysoki stopień czystości generowanej sinusoidy kwadraturowej, jak i bardzo małe błędy modulacji częstotliwości (FM) przy małej pojemności pamięci ROM, od której zależy pobór mocy zasilania. Ponadto proponujemy nowe podejście do ilościowej oceny jakości DDS, odpowiednie do określania nie tylko czystości generowanej zespolonej sinusoidy, ale również błędów modulacji.

EN

The subject of the paper is a nonlinear discrete-time algorithm of direct digital synthesizer (DDS). We propose a new quadrature DDS algorithm using very small ROM, which leads to small power consumption. It allows to reach high purity of generated complex sinusoid as well as very small FM-modulation errors. Furthermore we propose a new criterion for quantitative evaluation of the DDS quality. The criterion is adequate equally well to the assessment of [he generated complex sinusoid and the FM-modulation errors.

16

Filtr cyfrowy o zmiennym opóźnieniu ułamkowym

Hermanowicz E.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2002

|

Vol. 43, nr 6

22-27

PL

W artykule rozważa się problem projektowania szerokopasmowego filtru cyfrowego o zmiennym opóźnieniu ułamkowym do zmiany szybkości próbkowania sygnału dyskretnego. Filtr ten znajduje zastosowanie m. in. Jako interfejs umożliwiający współpracę systemów cyfrowych, np. akustycznych lub wizyjnych, o różnych standardach szybkości próbkowania. Wówczas filtr o zmiennym opóźnieniu ułamkowym pełni rolę konwertera szybkości próbkowania. Zaprezentowano i porównano wyniki projektowania filtru metodą wybranych okien czasowych: klasycznych i parametrycznych, i metodą iteracyjnych, opartą na optymalizacji w sensie Czebyszewa.

EN

In this paper the problem of designing a variable fractional sample delay filter for sampling rate conversion between arbitrary sample rates is considered. The filter finds applications in interfacing digital equipment with different standards of sampling rates. An example is the processing of audio or video signals on-line where rapid re-design is an important goal. Other applications are for adjusting rendezvous delays in demodulation, control and synchronization in digital modems. The performance on the filter optimal in the Chebyshev sense is compared with the performace of other filter types designed using classical and parametric window function.

17

Digital FIR filter design by alternate iterations in the time and frequency domains

Hermanowicz E., Rojewski M., Blok M.

Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji

|

1998

|

Vol. 44, nr 3

325-334

EN

A technique for designing for digital FIR filters aided by a computer program in the MATLAB-WINDOWS environment is presented, based on alternate iterations in the time and frequency domains. The technique is aimed at designing filters with, generally, complex frequency response by forcing the complex approximation error magnitude rather than solely the amplitude response of the filter to the assigned tolerance specifications. The advantages of the proposed approach are illustrated by a design of a Fractional Sample Delay filter. If this filter has to meet demanding specifications then the proposed approach provides a more effective solution than the traditional approach based on windowing technique using classical window functions.

PL

W pracy przedstawiono wspomaganą programem komputerowym w środowisku MATLAB-WINDOWS metodę projektowania filtrów cyfrowych FIR na drodze naprzemiennych interacji w dziedzinie czasu i dziedzinie częstotliwości. Metoda jest przeznaczona do projektowania filtrów o generalnie, dowolnej zespolonej charakterystyce amplitudowo - fazowej. W ramach specyfikowanego przedziału tolerancji wymuszany jest modeł zespolonego błędu aproksymacji charakterystyki amplitudowo fazowej, a nie błąd samej tylko charakterystyki amplitudowej. Zalety metody są ilustrowane przykładem projektowania filtru o opóźnieniu ułamkowym. Jeżeli ten filtr ma spełniać ostre wymagania, to proponowana metoda dostarcza bardziej efektywnego rozwiązania niż podejście tradycyjne oparte na metodzie wykorzystującej technikę okien klasycznych.