Análise de bancos de filtros híbridos FIR em presença de erros de realização

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pinheiro, Marcos Aurélio de Andrade
Data de Publicação: 2004
Outros Autores: Instituto de Engenharia Nuclear
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional do IEN
Texto Completo: http://carpedien.ien.gov.br:8080/handle/ien/1940
Resumo: Este trabalho apresenta uma nova investigação sobre o desempenho de bancos de filtros uniformes analógicos, digitais e híbridos (A/D e D/A) com coeficientes sujeitos a erros. Admitem-se realizações em ponto-fixo e ponto-flutuante dos coeficientes digitais. Como entrada, são aceitos os processos estocásticos ruído branco, auto-regressivo (AR), média-móvel (MA) e auto-regressivo de média-móvel (ARMA), estacionários no sentido amplo. O parâmetro de desempenho adotado é a relação sinal-ruído. São propostas estimativas teóricas para a média e o desvio padrão da relação sinal-ruído dos bancos de filtros com erros aleatórios. Apresentam-se também fórmulas para o cálculo da relação sinal-ruído dos bancos de filtros tal como obtidos na fase de projeto e daqueles submetidos a erros deterministas. A validade de todas as expressões teóricas deduzidas nesta tese é confirmada por simulações computacionais exaustivas, cujos resultados são mostrados e comentados. Um estudo de caso com sinal de voz complementa a investigação. A partir da fórmula para a média da relação sinal-ruído, concebe-se um novo método de projeto de filtros protótipos, ilustrado por um exemplo. Tópicos de interesse da teoria de bancos de filtros são revistos.
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Apresentam-se também fórmulas para o cálculo da relação sinal-ruído dos bancos de filtros tal como obtidos na fase de projeto e daqueles submetidos a erros deterministas. A validade de todas as expressões teóricas deduzidas nesta tese é confirmada por simulações computacionais exaustivas, cujos resultados são mostrados e comentados. Um estudo de caso com sinal de voz complementa a investigação. A partir da fórmula para a média da relação sinal-ruído, concebe-se um novo método de projeto de filtros protótipos, ilustrado por um exemplo. Tópicos de interesse da teoria de bancos de filtros são revistos.This work presents a novel investigation about the performance of analog, digital and hybrid (A/D and D/A) uniform filter banks with coefficients subjected to errors. Fixed-point and floating-point implementations of the digital coefficients are admitted. As input, the white-noise, autoregressive (AR), moving-average (MA) and autoregressive moving-average (ARMA) WSS stochastic processes are considered. The performance evaluation parameter adopted is the signal-to-noise ratio. Theoretical expressions for the mean and standard deviation of the signal-to-noise ratio of the filter banks with random errors are proposed. Also introduced are the formulas for the calculus of the signal-to-noise ratio of the filter banks as obtained at the design time and of those under deterministic errors. The validity of all theoretical expressions deduced in this thesis is confirmed by exhaustive simulations, whose results are shown and commented. A case study using a voice signal complements the investigation. Based on the signal-to-noise ratio mean value formula, a novel design method of prototype filters is conceived, which is illustrated by an example. Topics of interest in the theory of filter banks are reviewed.Submitted by Marcele Costal de Castro (costalcastro@gmail.com) on 2017-09-27T18:20:21Z No. of bitstreams: 1 MARCOS AURELIO DE ANDRADE PINHEIRO D.PDF: 1569429 bytes, checksum: fdd038d3078c3bb34304c9ece541d451 (MD5)Made available in DSpace on 2017-09-27T18:20:21Z (GMT). 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This work presents a novel investigation about the performance of analog, digital and hybrid (A/D and D/A) uniform filter banks with coefficients subjected to errors. Fixed-point and floating-point implementations of the digital coefficients are admitted. As input, the white-noise, autoregressive (AR), moving-average (MA) and autoregressive moving-average (ARMA) WSS stochastic processes are considered. The performance evaluation parameter adopted is the signal-to-noise ratio. Theoretical expressions for the mean and standard deviation of the signal-to-noise ratio of the filter banks with random errors are proposed. Also introduced are the formulas for the calculus of the signal-to-noise ratio of the filter banks as obtained at the design time and of those under deterministic errors. The validity of all theoretical expressions deduced in this thesis is confirmed by exhaustive simulations, whose results are shown and commented. A case study using a voice signal complements the investigation. Based on the signal-to-noise ratio mean value formula, a novel design method of prototype filters is conceived, which is illustrated by an example. Topics of interest in the theory of filter banks are reviewed.
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