A funcionalidade de pesquisa está em construção.
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Design and Multiplier-Free Realization of Predictive-Encoded FIR Filters Using Karmarkar's LP Algorithm Projeto e realização sem multiplicadores de filtros FIR com codificação preditiva usando o algoritmo LP de Karmarkar

Phakphoom BOONYANANT, Sawasd TANTARATANA

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Resumo:

Este artigo considera o projeto de filtros FIR usando a técnica de codificação preditiva linear, para a qual os coeficientes pertencem a um pequeno conjunto de inteiros, de modo que os coeficientes tenham comprimentos de palavras pequenos. Anteriormente, a programação inteira era usada para encontrar os coeficientes de tais filtros. Entretanto, o método de projeto que utiliza programação inteira sofre de alto custo computacional à medida que o comprimento do filtro aumenta. A computação pode rapidamente se tornar uma proibição. Neste artigo, propomos dois projetos de filtros FIR com codificação preditiva baseados em um algoritmo de programação linear de Karmarkar modificado, que é conhecido por ser mais adequado para resolver grandes problemas. Primeiro, formulamos o problema como um problema de erro minimax ponderado e o organizamos de uma forma que o algoritmo de Karmarkar modificado possa ser aplicado. O algoritmo de projeto tem a mesma (baixa) complexidade do método dos mínimos quadrados ponderados, mas pode resolver problemas com algumas restrições, enquanto o método dos mínimos quadrados ponderados não pode. Porém, o algoritmo apresenta uma dificuldade devido a um problema causado pela inversão da matriz quando a ordem do filtro preditivo é alta. Para evitar esta dificuldade, formulamos o projeto como um problema de erro mínimo absoluto ponderado. Ao usar este segundo algoritmo proposto, um filtro com comprimento de palavra de coeficiente mais curto pode ser encontrado usando um filtro preditor de ordem superior às custas de mais custo computacional. Para reduzir ainda mais o comprimento da palavra do coeficiente, a resposta ao impulso do filtro é separada em duas seções com diferentes faixas de valores de coeficiente. Cada seção usa um fator de escala diferente para escalar os valores dos coeficientes. Com comprimento de palavra de coeficiente pequeno, o filtro pode ser realizado sem multiplicadores de hardware usando uma representação numérica de dígitos assinados de raiz baixa. Cada coeficiente é distribuído no espaço como 2-3 ternário {0,1} ou quinário {0,1, 2} coeficientes. Os coeficientes ternários requerem apenas operação de adição/subtração, enquanto os coeficientes quinários requerem deslocamento de um bit e operações de adição/subtração. A mudança pode ser conectada sem qualquer hardware adicional.

Publicação
IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals Vol.E85-A No.1 pp.198-209
Data de publicação
2002/01/01
Publicitada
ISSN online
DOI
Tipo de Manuscrito
PAPER
Categoria
Processamento de Sinal Digital

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