Polyfázový kvadraturní filtr - Polyphase quadrature filter

Vícefázový kvadraturní filtr , nebo PQF , je banka filtr , který rozdělí vstupní signál do daného počtu N (většinou síla 2) ze ekvidistantních dílčích pásem . Tato dílčí pásma jsou převzorkována faktorem N, takže jsou kriticky vzorkována . Důležité použití vícefázových filtrů (typu FIR) se týká filtrování a decimování velkopásmových (a tak vysokých vzorkovacích frekvencí) vstupních signálů, např. Pocházejících z vysokorychlostního ADC, které nelze přímo zpracovat pomocí FPGA nebo v některých případ buď ASIC. Pokud rozhraní ADC plus FPGA / ASIC implementuje demultiplexor vzorků ADC v N interních registrech FPGA / ASIC, polyfázový filtr transformuje kanonickou strukturu decimátoru FIR filtru v N paralelních větvích taktovaných na 1 / N hodin ADC, což umožňuje digitální zpracování když N = hodiny (ADC) / hodiny (FPGA).

Toto kritické vzorkování zavádí aliasing . Podobně jako zrušení aliasu MDCT v časové doméně je aliasing polyfázových kvadraturních filtrů zrušen sousedními dílčími pásmy, tj. Signály jsou obvykle uloženy ve dvou dílčích pásmech.

Všimněte si, že signál v lichých dílčích pásmech je uložen invertovanou frekvencí .

PQF filtry se používají v MPEG-1 Audio Layer I a II , Musepack (který byl založen na MPEG-1 layer II), v MPEG-1 Layer III s dalším MDCT, v MPEG-4 AAC-SSR pro 4pásmový PQF bank, v MPEG-4 V3 SBR pro analýzu horního spektrálního replikovaného pásma a v DTS .

PQF má výhodu oproti velmi podobnému skládanému kvadraturnímu zrcadlovému filtru (QMF). Zpoždění a výpočetní úsilí jsou mnohem menší.

Banka filtru PQF je konstruována pomocí základního filtru, což je dolní propust při fs / 4N. Tento dolní propust je modulován N kosinovými funkcemi a převeden na N pásmových propustí se šířkou pásma fs / 2N.

Základní dolní propust je obvykle FIR filtr s délkou 10 * N ... 24 * N odboček. Všimněte si, že je také možné vytvářet filtry PQF pomocí rekurzivních filtrů IIR .

Výpočet

Jsou možné různé vzorce. Většina z nich je založena na MDCT, ale je mírně upravena.


Reference

  1. ^ Rothweiler, J. (duben 1983). "Polyfázové kvadraturní filtry - nová technika kódování subpásem". ICASSP '83. Mezinárodní konference IEEE o akustice, řeči a zpracování signálu . 8 : 1280–1283. doi : 10.1109 / ICASSP.1983.1172005 .


Ikona pahýl

Tento článek související se zpracováním signálu je útržek . Wikipedii můžete pomoci rozšířením .