logaritmikus felbont asu szur}} ok kvant al asi jelens egei€¦ · logaritmikus felbont asu szur}}...

Logaritmikus felbontasu szurok kvantalasijelensegei

Horvath Kristof Szabolcs

2014. december 11.

MSc Onallo laboratorium II.

1 / 21Logaritmikus felbontasu szurok kvantalasi jelensegei

N

Logaritmikus felbontasu szurok

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5−2

0

2

4

6

8

10

12

Frekvencia

Am

plitú

dó (

dB)

Kívánt átvitel (kék) és 100−ad fokú IIR szûrõ átvitele (piros)


N

Logaritmikus felbontasu szurok

10−3

10−2

10−1

−2

0

2

4

6

8

10

12

Frekvencia

Am

plitú

dó (

dB)

Kívánt átvitel (kék) és 100−ad fokú IIR szûrõ átvitele (piros)


N

Warpolt szurok

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

Eredeti normált frekvencia

War

polt

norm

ált f

rekv

enci

a

λ=−0.7

λ=0

λ=0.7

λ=0.95

D(z−1) = z−1−λ1−λ·z−1 ,

ahol −1 < λ < 1.


N

Warpolt szurok

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5−40

−35

−30

−25

−20

−15

−10

−5

Frekvencia

Am

plitú

dó (

dB)

Kívánt átvitel (kék) és 100−ad fokú WIIR szûrõ átvitele (piros), λ=0.95


N

Warpolt szurok

10−3

10−2

10−1

−40

−35

−30

−25

−20

−15

−10

−5

Frekvencia

Am

plitú

dó (

dB)

Kívánt átvitel (kék) és 100−ad fokú WIIR szûrõ átvitele (piros), λ=0.95


N

WFIR


N

WIIR


N

Vizsgalt strukturak

Kozvetlen warpolt → szamıtasigenyes

Soros (masodfoku tagok)

Parhuzamos (masodfoku tagok)


N

Kvantalasi jelensegek

Fixpontos szamabrazolas

LSB: q = 2−B+K+1. Ha K = 0⇒ x ∈ [−1; 1)

Egyutthato kerekıtes

Tervezesi idoben,

Megvaltoztatja az atvitelt,

Instabilla teheti a rendszert.

Kvantalasi zaj

Futasi idoben,

Additıv zaj,

SNR ↘.


N

Egyutthato kerekıtes

Monte Carlo modszer

Egyutthatok ± q⇒ Worst Case

Ertekeles

Jo, ha az atvitel ingadozasa ≤ 0.5 dB.

Vizsgalt szurok

N = 20-as fokszam, szoba impulzusvalaszra tervezve,λ = {0.5; 0.7; 0.95}, bitszam={16; 24; 32}.


N

WFIR kozvetlen warpolt struktura

λ=0.95, bitszam=16.

102

103

104

−30

−25

−20

−15

−10

−5

0

5

10

15WFIR direkt realizáció átvitelei együtthatók különbözõ kerekítésével

Am

plitú

dó (

dB)

Frekvencia (Hz)


N

WIIR kozvetlen warpolt struktura

λ=0.95, bitszam=16.

102

103

104

−70

−60

−50

−40

−30

−20

−10WIIR direkt realizáció átvitelei együtthatók különbözõ kerekítésével

Am

plitú

dó (

dB)

Frekvencia (Hz)


N

WFIR soros struktura

λ=0.5, bitszam=16.

102

103

104

−48

−46

−44

−42

−40

−38

−36

−34

−32

−30

−28WFIR soros realizáció átvitelei együtthatók különbözõ kerekítésével

Am

plitú

dó (

dB)

Frekvencia (Hz)


N

WIIR soros struktura

λ=0.5, bitszam=16.

102

103

104

−44

−42

−40

−38

−36

−34

−32

−30

−28

−26WIIR soros realizáció átvitelei együtthatók különbözõ kerekítésével

Am

plitú

dó (

dB)

Frekvencia (Hz)


N

WIIR parhuzamos struktura

λ=0.5, bitszam=16.

102

103

104

−46

−44

−42

−40

−38

−36

−34

−32

−30

−28

−26WIIR párhuzamos realizáció átvitelei együtthatók különbözõ kerekítésévelA

mpl

itúdó

(dB

)

Frekvencia (Hz)


N

Kvantalasi zaj

Becsatolodasi pontok

(DSP) Akkumulator→ memoria,

(DSP) Akkumulator→ szorzo.

Zajmodell

Egyenletes eloszlasu, feher, σ2 = q2

12 .

Vizsgalt szurok

N = 20-as fokszam, szoba impulzusvalaszra tervezve,λ = {0.5; 0.7; 0.95}, bitszam={16; 24; 32}.Jo a szuro, ha a zaj teljesıtmenye ≤ −80 dB.


N

Pelda zaj becsatolodasi pontra


N

WFIR – λ=0.7, 16 bit

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500−220

−200

−180

−160

−140

−120

−100

−80

−60

−40

FFT minta

dB

WFIR zaj teljesítmény−sûrûségfüggvények*

Direkt SOS−DF1−UP SOS−DF1−DOWN SOS−DF2−UP SOS−DF2−DOWN


N

WIIR – λ=0.7, 16 bit

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500−220

−200

−180

−160

−140

−120

−100

−80

−60

−40

FFT minta

dB

WIIR zaj teljesítmény−sûrûségfüggvények*

Direkt SOS−DF1−UP SOS−DF1−DOWN SOS−DF2−UP SOS−DF2−DOWN Par−DF1 Par−DF2


N

Osszegzes – WFIR

Kozvetlen warpolt realizacio:

Lambda 16 bit 24 bit 32 bit

0,5 -53.1 -101.2 -149.4

0,7 -49.3 -97.6 -146.2

0,95 -33.4 -82.7 -129.7

Soros realizacio:


0,5 -35.4 -83.6 -131.8

0,7 -25.7 -77.7 -126.1

0,95 -25.4 -73.3 -79.3


N

Osszegzes – WIIR

Kozvetlen warpolt realizacio:


0,5 -72.6 -120.5 -168.4

0,7 -75.2 -123.2 -172.1

0,95 -59.5 -106.7 -156.1

Soros realizacio:


0,5 -47.2 -95.9 -144.8

0,7 -29.3 -77.6 -127.5

0,95 -7.0 -61.9 -110.4

Parhuzamos realizacio:


0,5 -63.3 -117.3 -165.5

0,7 -46.7 -95.8 -143.8

0,95 -26.7 -76.3 -123.4


N

Elvegzett munka

MATLAB implementaciok,

Tervezo fuggvenyek,

Kerekıtes es zaj szamıtasok.

Tovabbi teendok

Diplomaterv,

Mas strukturak analızise,

Masodfoku tagok rendezesenek vizsgalata.


N

Koszonom a figyelmet.Kerdesek?

logaritmikus felbont asu szur}} ok kvant al asi jelens egei€¦ · logaritmikus felbont asu szur}}...

Documents