Nalazite se na CroRIS probnoj okolini. Ovdje evidentirani podaci neće biti pohranjeni u Informacijskom sustavu znanosti RH. Ako je ovo greška, CroRIS produkcijskoj okolini moguće je pristupi putem poveznice www.croris.hr
izvor podataka: crosbi !

Razlaganje signala vremenski promjenjivim i nelinearnim filtarskim slogovima (CROSBI ID 331068)

Ocjenski rad | doktorska disertacija

Seršić, Damir Razlaganje signala vremenski promjenjivim i nelinearnim filtarskim slogovima / Babić, Hrvoje (mentor); Zagreb, Fakultet elektrotehnike i računarstva, . 1999

Podaci o odgovornosti

Seršić, Damir

Babić, Hrvoje

hrvatski

Razlaganje signala vremenski promjenjivim i nelinearnim filtarskim slogovima

U ovom se radu predlažu novi načini pojasnog razlaganja signala vremenski promjenjivim i nelinearnim filtarskim slogovima. Konstrukcija predloženih filtarskih slogova s potpunom rekonstrukcijom zasnovana je na ljestvičastoj realizaciji, a izvedena je iz jedne metode projektiranja biortogonalnih wavelet filtarskih slogova. Promjena parametara filtara u slogu vrši se po zadanim kriterijima, prilagođujući filtre svojstvima analiziranog signala. Iako promjenjivi, opisani filtarski slogovi posjeduju po volji dobra svojstva konvergencije i regularnosti. To omogućuje povezivanje slogova u wavelet stabla ili u stabla wavelet paketa, što je preduvjet učinkovite realizacije. Vremenski promjenjivi i nelinearni filtarski slogovi zadržavaju dobra svojstva waveleta: dobru lokalizaciju u vremenskoj i frekvencijskoj domeni. S druge strane, predloženi se filtarski slogovi prilagođuju svojstvima analiziranog signala, te na taj način približavaju optimalnim filtarskim slogovima. Kako se funkcije razlaganja mijenjaju u svakom koraku, možemo govoriti o waveletima sličnom razlaganju ili o waveletima druge generacije. Vremenski promjenjivi filtarski slogovi pokazuju se pogodnijim za analizu nestacionarnih signala od nepromjenjivih slogova. Ljestvičasta realizacija na kojoj su zasnovani omogućuje i preslikavanje cjelobrojnih signala na cjelobrojne transformacijske koeficijente. Moguće su i različite nelinearne operacije na signalu, kao što su statistički (npr. medijan) filtri, a sve uz zadržavanje svojstava potpune rekonstrukcije. Novi filtarski slogovi konstruirani su metodom projektiranja filtara interpolacijom u vremenskoj domeni. Umjesto projektiranja nepromjenjivih filtarskih slogova, opisani algoritmi u svakom koraku analize određuju nove parametre filtarskog sloga. Filtri u slogu sastoje se od nepromjenjivog i promjenjivog dijela. Zadaća nepromjenjivog dijela je osiguravanje zadovoljavajućih svojstava konvergencije i regularnosti, odnosno dovoljnog broja nul-momenata pridruženih funkcija skale i wavelet funkcija. Nepromjenjivi dio filtara osigurava i željene granice frekvencijskih karakteristika filtara, te ograničava područje adaptacije. Promjenjivi dio filtarskog sloga konstruiran je tako da omogući promjenu parametara u zadanom prostoru adaptacije, uz prilagodbu svojstava filtara analiziranim signalima. Za realizaciju promjenjivog i nepromjenjivog dijela razrađen je novi način faktorizacije biortogonalnih filtara ljestvičastom realizacijom. Predložena faktorizacija pokazuje znatan stupanj neovisnosti između koraka podizanja i dualnog koraka podizanja, a time i svojstava niskopropusnog i visokopropusnog filtra u slogu. Nadalje, predložena je faktorizacija pogodna za određivanje potrebnog reda filtara na svakoj razini razlaganja signala. Ta je činjenica iskorištena za konstrukciju novih wavelet filtarskih slogova s promjenjivim brojem nul-momenata. Takvi filtarski slogovi pokazuju značajne prednosti u odnosu na fiksne slogove: rezidualni signal nakon interpolacije je manji i to bez izraženih prijelaznih pojava na singularitetima analiziranog signala. U radu su uspoređivani algoritmi prilagodbe filtara, s obzirom na kriterij i područje prilagodbe, te brzinu konvergencije. Korišteni su kriteriji minimalne apsolutne pogreške i minimalne kvadratne pogreške, koji su pogodni za učinkovitu implementaciju. Područje prilagodbe određuje brzinu adaptacije, koja je obrnuto proporcionalna varijanci ocjene filtarskih parametara, te određuje stupanj približavanja optimalnim filtarskim slogovima. Pozicija intervala prilagodbe u odnosu na promatrani trenutak također određuje stupanj približavanja optimalnim razlaganjima. Pokazuje se da je jedino kod kauzalnih, izrazito asimetričnih intervala adaptacije, moguća potpuna rekonstrukcija signala iz wavelet koeficijenata bez potrebe za prijenosom informacije o filtrima na stranu razlaganja. Nepromjenjivi dio filtarskog sloga uzrokom je potrebe za spektralnom kompenzacijom kriterija prilagodbe, za što su razvijeni potrebni algoritmi. Zaključno, predloženi vremenski promjenjivi i nelinearni filtarski slogovi donose novi pristup u razlaganje signala. U analitičkom smislu, opisani slogovi nude dodatnu informaciju o signalu, korisnu za prepoznavanje njegovih sastavnih komponenti. Oni objedinjuju pojasno razlaganje, parametarsko modeliranje i multirezolucijsku analizu signala. Novi filtarski slogovi omogućuju brojne primjene, poput kompresije i potiskivanja šuma, a uz manju degradaciju svojstava signala u odnosu na fiksne filtarske slogove.

filtarski slogovi; wavelets; ljestvičasta realizacija; vremenski promjenjivi i nelinearni filtri; adaptivni filtarski slogovi; promjenjiv broj nul-momenata; preslikavanje cijelih na cijele brojeve

nije evidentirano

engleski

Signal decomposition using time-variant and non-linear filter banks

nije evidentirano

filter banks; wavelets; ladder realization; time variant and non-linear filters; adaptive filter banks; time variant number of zero moments; mapping of integers to integers

nije evidentirano

Podaci o izdanju

145

03.11.1999.

obranjeno

Podaci o ustanovi koja je dodijelila akademski stupanj

Fakultet elektrotehnike i računarstva

Zagreb

Povezanost rada

Elektrotehnika