Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Marek Blok"

Extracted window offsetting using maximally flat fractional delay filter


  In digital signal processing the delay operator is one of the basic building blocks. Such an element can be readily implemented since it simply stores samples for few processing cycles so they can be used in farther processing without any quality loss. Nonetheless, its capabilities to delay digital signal are limited to the integer multiple of the sampling period. This is the problem because many applications need to delay signal for a fraction of the sampling period. This can be achieved with digital filter but the task is not simple and signal quality must be compromised to some extent. Therefore to obtain the best possible results optimal filters should be used. High performance of the optimal FD filter is, however, paid for with complex design procedure which excludes direct utilization of optimal methods in applications where variable fractional delay (VFD) filter is required, such as synchronization in digital modems [1-3], modeling of instruments [4, 5] and sample rate conversion [6, 7]. In this paper we will consider the last of aforementioned applications, since it requires an FD filter with different fractional delay for each output sample and the required fractional delay changes in the whole range from 0 to 1. With the Farrow structure [8, 9] or the extracted window method [10-13] optimal FD filters might be implemented offering the best performance with the lowest filter order. The use of the adjustable fractional delay allows for change between any two arbitrary selected sampling rates. However, with optimal FD filters the resampled signal must be bandlimited which means that additional lowpass prefilter is required [14]. In this paper we demonstrate that the prefilter is not needed if instead of optimal FD filters we use the offset window method [15]. This FD filter design method is quite simple, though the proper window selection and its offsetting is problematic. We propose to use the window extracted from opt[...]

zmiana szybkości próbkowania z użyciem filtru ułamkowoopóźniającego o zmiennej szerokości pasma DOI:10.15199/59.2016.7.3


  Współcześnie w zapisie i przetwarzaniu sygnałów dominuje technika cyfrowa, która prawie całkowicie wyparła technikę analogową, m.in. ze względu na możliwość wierniejszego i trwalszego zapisu. Jednak technika cyfrowa stwarza nowe problemy przenoszenia sygnałów cyfrowych pomiędzy systemami pracującymi z różnymi szybkościami próbkowania. Szczególnym wyzwaniem w tym zakresie jest zmiana szybkości próbkowania ze zmiennym w czasie współczynnikiem krotności przepróbkowania. Szczególną uwagę zwrócono na implementację przepróbkowania sygnału cyfrowego opartą na filtrze ułamkowoopóźniającym o zmiennym opóźnieniu. Filtr taki typowo implementuje się z użyciem struktury Farrowa. Jednak takie rozwiązanie uniemożliwia modyfikację szerokości pasma filtru w trakcie przetwarzania. W zastosowaniach wymagających płynnej zmiany krotności szybkości próbkowania, w celu uniknięcia zniekształceń aliasowych szerokość pasma filtru VFD również powinna ulegać zmianie. Problem ten rozwiązano, stosując filtry VFD projektowane metodą okien przesuwanych, których wydajną numerycznie implementację uzyskano przy użyciu struktury z próbkowaniem w dziedzinie częstotliwości. Skuteczność omawianych rozwiązań zademonstrowano na przykładzie przepróbkowania sygnału mowy usuwającego, a następnie przywracającego modulację chwilowej częstotliwości tonu krtaniowego. Słowa kluczowe: zmiana szybkości próbkowania, przestrajany filtr ułamkowoopóźniający, filtr ułamkowoopóźniający o zmiennej szerokości pasma, metoda okien przesuwanych, struktura z próbkowaniem w dziedzinie częstotliwości.W cyfrowym przetwarzaniu sygnałów klasyczne podejście do konwersji szybkości próbkowania (SRC - Sampling Rate Conversion) sygnału cyfrowego (rys. 1) wywodzi się z interpretacji tego procesu w dziedzinie częstotliwości [18, 20]. Okazuje się, że obliczanie - na podstawie sygnału spróbkowanego z szybkością Fp1, - jego ciągu próbek dla innej szybkości próbkowania Fp2 = L/M Fp1 można rozbić na trzy [...]

PROJEKTOWANIE FILTRÓW UŁAMKOWOOPÓŹNIAJĄCYCH REPREZENTOWANYCH PRZEZ WSPÓŁCZYNNIKI DYSKRETNEJ CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ DOI:10.15199/59.2017.8-9.82


  Reprezentacja sygnałów za pomocą ciągu próbek i stosowanie cyfrowych algorytmów ich przetwarzania znacznie ułatwia realizowanie różnego rodzaju skomplikowanego ich przetwarzania zapewniając jednocześnie jego powtarzalność. Z drugiej strony dyskretyzacja chwil, w których znane są wartości sygnału rodzi problem w realizacji opóźniania tak reprezentowanego sygnału o ułamkową część odstępu próbkowania. Takie opóźnianie wymaga bowiem określenia wartości sygnału w chwilach pomiędzy chwilami, w których był on próbkowany. Rozwiązaniem tego problemu jest użycie filtru ułamkowoopóźniającego (FD - fractional delay) [7] o następującej idealnej charakterystyce częstotliwościowej 𝐻𝑖𝑑 = exp(-𝑗2𝜋𝑓𝜏𝑑 ) (1) gdzie 𝜏𝑑 = 𝐷 + 𝑑 jest opóźnieniem całkowitym wyrażonym w odstępach próbkowania [Sa] składającym się z części całkowitej 𝐷 i ułamkowej 𝑑 ∈ [-0,5; 0,5). Taki idealny filtr ułamkowoopóźniający nie jest realizowalny, ponieważ jego odpowiedź impulsowa jest nieskończona i nieprzyczynowa ℎ𝑖𝑑 [𝑛] = sinc(𝑛 - 𝜏𝑑 ) (2) W efekcie, w praktycznych zastosowaniach wykorzystuje się filtry o skończonej liczbie współczynników, których charakterystyka częstotliwościowa aproksymuje charakterystykę idealną [7]. W tej pracy zajmujemy się filtrami FD definiowanymi poprzez współczynniki pozwalające na określenie ich dyskretnej charakterystyki częstotliwościowej ([2],[3],[4]), która dla 𝑁 parzystego ma postać 𝐻[𝑘] = { 𝑊𝑑 𝑁-2𝑘 (𝑐𝑑 - 𝑗𝑠𝑑 ), 𝑊𝑑 𝑁-2𝑘 (𝑐𝑑 - 𝑗𝛼𝑁 2 -𝑘 𝑠𝑑 ) , 𝐻∗[𝑁 - 𝑘], 0 ≤ 𝑘 ≤ 𝑁 2 - 𝑝 𝑁 2 - 𝑝 < 𝑘 [...]

INTERPOLATOR WYKORZYSTUJĄCY FILTR Z MASKOWANIEM CHARAKTERYSTYKI CZĘSTOTLIWOŚCIOWEJ DOI:10.15199/59.2018.6.76


  1. WSTĘP Efektywna numerycznie realizacja modulacji sygnałów telekomunikacyjnych wymaga stosowania interpolacji pozwalającej na wykonywanie przetwarzania na najmniejszej wymaganej na danym etapie szybkości próbkowania. Realizacja interpolacji sygnału cyfrowego o dużej krotności wymaga stosowania cyfrowych filtrów dolnoprzepustowych o bardzo wąskim paśmie. Wiąże się to z dużą długością odpowiedzi impulsowej tych filtrów, a co za tym idzie - dużą złożonością obliczeniową samego algorytmu interpolacji. Jedną z technik projektowania filtrów cyfrowych o bardzo wąskim paśmie jest metoda maskowania charakterystyki częstotliwościowej (Frequency Response Masking - FRM) [2], rozbijająca problem projektowania takiego filtru na projektowanie kilku filtrów o obniżonych wymaganiach projektowych. W rezultacie ogólna liczba niezerowych współczynników ulega zmniejszeniu, a więc obniżona zostaje również złożoność obliczeniowa jego implementacji. W pracy rozpatrzono zagadnienie projektowania filtrów FRM na potrzeby projektowania filtru interpolacyjnego L-krotnego interpolatora i zaproponowano nową strukturę interpolatora wykorzystującą filtr FRM. Omówiono projektowanie filtru FRM i pokazano, że jego użycie pozwala na obniżenie złożoności obliczeniowej realizacji interpolatora w porównaniu do realizacji polifazowej wykorzystującej filtr interpolacyjny projektowany bezpośrednio. 2. Klasyczny interpolator L-krotny Rys. 1 przestawia klasyczny interpolator 𝐿-krotny. Składa się on z układu 𝐿-krotnie zwiększającego szybkość próbkowania (𝐿 ↑) poprzez wstawianie pomiędzy każde dwie kolejne próbki wejściowe 𝐿 - 1 próbek zerowych (up-sampler) oraz następującego po nim dolnoprzepustowego 1/𝐿 pasmowego filtru 𝐻𝐿𝑃𝐹 (𝑧). Rys. 1. Klasyczny interpolator L-krotny Zaletą tego rozwiązania jest jego prostota, jednak gdy wymagana jest wysoka jakość konwersji szybkości próbkow[...]

PROJEKTOWANIE FILTRÓW KSZTAŁTUJĄCYCH I ODBIORCZYCH METODĄ DMF DOI:10.15199/59.2017.8-9.80


  Współczesne systemy telekomunikacyjne to sieci masowej obsługi o wysokiej pojemności. Stale narastające zapotrzebowanie na świadczenie różnorodnych usług multimedialnych oraz magazynowanie, przetwarzanie i przesyłanie dużych ilości danych wymaga rozwijania coraz bardziej wydajnych metod cyfrowego przetwarzania sygnałów, w szczególności w odniesieniu do cyfrowej transmisji sygnałów. Użyteczne i ograniczone pasmo częstotliwości jest współdzielone przez wielu użytkowników. Naturalne jest więc dążenie, aby filtry stosowane do realizacji transmisji wykazywały zdolność do kształtowania widma nadawanego sygnału, tak aby minimalizować wymagane do transmisji pasmo częstotliwości. Odpowiednie ukształtowanie nadawanych impulsów może mieć również wpływ na redukcję wpływu zjawiska interferencji międzysymbolowych na jakość transmisji. Sygnał nadawany do kanału powinien zatem zajmować jak najwęższe pasmo oraz wykazywać odporność na wpływ interferencji międzysymbolowych. Można to osiągnąć stosując do kształtowania nadawanych impulsów tzw. filtry Nyquista o charakterystyce typu podniesiony cosinus (RC - raised cosine) [3]. 2. METODA DMF Projektowanie filtrów cyfrowych typu FIR jest próbą aproksymacji charakterystyki prototypowego filtru idealnego za pomocą charakterystyki filtru cyfrowego opisanego skończonym zbiorem współczynników jego odpowiedzi impulsowej. Ponieważ taka charakterystyka zawsze w pewnym stopniu odbiega od charakterystyk filtrów idealnych, proces aproksymacji jest związany z błędem rozumianym jako różnica wyniku aproksymacji (charakterystyki zaprojektowanego filtru cyfrowego 𝐻𝑁 (𝜔)) i pierwotnego wzorca (charakterystyki filtru idealnego 𝐻𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 (𝜔)), którą można wyrazić za pomocą zespolonej funkcji błędu aproksymacji charakterystyki częstotliwościowej [5]: 𝐸(𝜔) = 𝐻𝑁(𝜔) - 𝐻𝑖𝑑Ү[...]

Cache service for maps presentation in distributed information data exchange system DOI:10.15199/59.2016.7.2


  The paper presents the proposition of caches implementation for map presentation in distributed information data exchange system. The concept of cache service is described in the context of distributed information data exchange system elements which control and present on maps positions and other identification data of vessels and other suspicious objects on the territorial sea, sea-coast and the internal sea-waters. The proposed cache service is implemented to decrease response time of the MapServer (a part of the system) to console (mobile or stationary) queries for map data. Since cache service limits the number of SQL queries processed by the databases that store data used in the system, the presented solution improves their performance. The paper presents the general architecture of the data exchange system and the cache concept. The cache service implementation is briefly presented on the basis of information flow diagrams in distributed information system architecture. Moreover, results of main functional tests of cache service are described. Key words: cache service; distributed database; map presentation; identification data presentation.1. Introduction The land and blue border surveillance is essential for safety of each country. For this reason very helpful are systems which develops and distributes complex surface image covering of the territorial sea and the internal sea-waters (for example [1]). Using such a system authorized services can observe the usage of sea-waters, controls the suspicious vessels, detects undefined surface objects, participates in Search and Rescue operations. Such a system also improves protection against illegal immigration, goods smuggling. In the paper we consider a system composed of centers: Main Control Centre (CON), Reserve Control Centre (ZCON), Division Control Centers (DONs), Local Control Centers (LONs) and Observation Posts (OPs) distributed along the coastline. Additional par[...]

Stradar - rozproszony system dyspozytorski i teleinformatyczny dla Straży Granicznej DOI:10.15199/59.2017.11.1


  Warunkiem spełnienia zadań przez Straż Graniczną jest wyposażenie jej w odpowiedni system zbierania, przetwarzania, udostępniania danych dla ich analizy, wynikającej z potrzeb i działań operacyjnych [8, 9, 10, 13, 14, 15, 16, 17]. Rodzaj i zakres zbieranych danych oraz funkcjonalność systemu jest uzależniona od typu granicy, na której ma być zastosowany system. W artykule przedstawiono wynik projektu takiego systemu wykonanego dla obsługi morskiej granicy państwa. Projekt ten współfinansowało Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Celem było wykonanie demonstratora technologicznego, umożliwiającego eksplorację i archiwizację: sygnałów mowy, danych mapowych zawierających informacje AIS (Automatic Identification System), radarowe oraz GPS (Global Positioning System), sygnałów wideo, komunikatów SMS (Short Message service), kolekcjonowanych na serwerach archiwizacji włączonych w sieć IP Straży Granicznej. W skład demonstratora technologicznego wchodzą następujące elementy funkcjonalne, będące konsekwencją uwzględnienia wyników projektu KONSOLA [11] oraz wymagań i założeń przyjętych dla projektu STRADAR [11]: centrum, serwery archiwizacji SA, stanowisko wizualizacji zdarzeń SWZ, jednostka mobilna JM, punkt obserwacyjny PO. W celu realizacji projektu i przeprowadzenia badań, demonstrator technologiczny uzupełniono o dodatkowe środowisko badawcze, w skład którego wchodzą: system MCS IP, serwer webowy UM, sieć IP, komputery pomocnicze do symulacji i emulacji zdarzeń, tester protokołów. Podczas wykonywania projektu - na podstawie wyników przeprowadzonych badań i proponowanych koncepcji systemu STRADAR [1, 5] - zdefiniowano wymagania funkcjonalne demonstratora, dobrano technologie i narzędzia informatyczne, dokonano dekompozycji blokowo-funkcjonalnej urządzenia, określono zasoby sprzętowo-programowe dla jego realizacji. Na tej podstawie zrealizowano warstwę sprzętową demonstratora oraz wybrane elementy systemu MCS (Multifunctional Communi[...]

 Strona 1