일반화된 라그랑지 다항식을 사용하는FIR 하프밴드 필터 설계

Abstract

일반적으로 최대평탄 하프밴드 필터들은 다른 필터들에 비해 넓은 주파수 영역을 가지고 있다. 이것은 필터의 주파수 응답을 직접적으로 제어하기 위한 필터 차수의 여분이 없이 단지 z =±1에서 최대 가능한 제로 수를 갖도록 설계된 것으로 독립된 파라미터가 없기 때문이다. 본 논문에서는 천이 대역폭 직접 제어가 가능한 FIR 하프밴드 필터들의 설계를 위한 새로운 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 필터의 0번째 계수인 h0를 파라미터화한 일반화된 라그랑지 하프밴드 다항식(g-LHBP)을 기반하고 있으며, h0를 제어함으로써 요구되는 주파수 응답을 갖는 필터를 설계하는 방식이다. 이때 h0는 g-LHBP 재귀관계의 이론적 분석을 통하여 천이대역의 경사도 파라미터로 모델링하였다. 또한, 이 방식은 요구된 필터 특성(:천이대역의 경사도와 대역 평탄도 사이의 균형) 선택과 관련된 설계 파라미터들(:필터 계수들)의 직접적인 계산을 위한 명확한 공식을 제공한다. 설계 예시들은 제안된 방식이 최대평탄 하프밴드 필터들 보다 상대적으로 날카로운 천이대역 경사도를 가진 하프밴드 필터의 설계에 적합한 솔루션임을 보여준다.