Многофазный квадратурный фильтр

Многофазный квадратурный фильтр , или PQF , представляет собой блок фильтров , который разделяет входной сигнал на заданное количество N (в основном степень 2) эквидистантных поддиапазонов . Эти поддиапазоны подвергаются подвыборке с коэффициентом N, поэтому они подвергаются критической выборке . ^[1]Важным применением многофазных фильтров (типа FIR) является фильтрация и прореживание широкополосных (и поэтому с высокой частотой дискретизации) входных сигналов, например, поступающих от высокоскоростного АЦП, которые не могут быть напрямую обработаны FPGA или другими устройствами. случае также с помощью ASIC. Предположим, что интерфейс АЦП плюс FPGA/ASIC реализует демультиплексор выборок АЦП в N внутренних регистрах FPGA/ASIC. В этом случае многофазный фильтр преобразует каноническую структуру дециматора FIR-фильтра в N параллельных ветвей с тактовой частотой 1/N тактовой частоты АЦП, обеспечивая цифровую обработку, когда N = Clock(ADC)/Clock(FPGA).

Эта критическая выборка вводит псевдонимы . Подобно MDCT, подавлению псевдонимов во временной области псевдонимы многофазных квадратурных фильтров подавляются соседними поддиапазонами, т.е. сигналы обычно сохраняются в двух поддиапазонах.

Обратите внимание, что сигнал в нечетных поддиапазонах сохраняется с инвертированной частотой .

Фильтры PQF используются в MPEG-1 Audio Layer I и II , Musepack (который был основан на MPEG-1 Layer II), в MPEG-1 Layer III с дополнительным MDCT, в MPEG-4 AAC-SSR для 4-полосного PQF. банк, в формате MPEG-4 V3 SBR для анализа верхней спектральной реплицируемой полосы и в DTS .

PQF имеет преимущество перед очень похожим многослойным квадратурным зеркальным фильтром (QMF). Задержка и вычислительные затраты намного ниже.

Банк фильтров PQF создается с использованием базового фильтра, который является фильтром нижних частот при fs/4N. Этот фильтр нижних частот модулируется N косинусоидальными функциями и преобразуется в N полосовых частот с полосой пропускания fs/2N.

Базовый фильтр нижних частот обычно представляет собой КИХ- фильтр длиной 10*N...24*N отводов. Обратите внимание, что фильтры PQF также можно создавать с использованием рекурсивных БИХ -фильтров.

Вычисление

Возможны разные формулы. Большинство из них основаны на MDCT , но немного модифицированы.

Ссылки

^ Ротвейлер, Дж. (апрель 1983 г.). «Многофазные квадратурные фильтры. Новый метод кодирования поддиапазонов». ИКАССП '83. Международная конференция IEEE по акустике, речи и обработке сигналов . Том. 8. С. 1280–1283. дои : 10.1109/ICASSP.1983.1172005 .

Эта обработке сигналов статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Ротвейлер, Дж. (апрель 1983 г.). «Многофазные квадратурные фильтры. Новый метод кодирования поддиапазонов». ИКАССП '83. Международная конференция IEEE по акустике, речи и обработке сигналов . Том. 8. С. 1280–1283. дои : 10.1109/ICASSP.1983.1172005 .

[1]