Transcript Signal Masterによる フィルタバンクの実装 - 信号処理研究室

Signal Masterによる
フィルタバンクの実装
東京電機大学 情報環境学部
情報環境デザイン学科
基礎プロジェクトB
05ID009 伊野宏紀
背景・目的

講義ではディジタル信号処理の理論だけ学ぶが、
ハードウェア化する際にはノウハウが必要である

講義やゼミで学んだディジタルフィルタを実装し、リ
アルタイム処理の実現に必要な考え方、実現方法
を学ぶ
 フィルタバンクの設計を行う

開発ツール
Signal Master、Simulink
Signal Masterとは

デジタル信号処理シス
テム開発のための
DSP/FPGAプロトタイ
プテスト環境

開発したアルゴリズム
を簡単にハードウェア
に実現することができ
る
Simulinkとは

MATLABプロダクトファ
ミリ
 汎用ブロック線図
シミュレータ
 解析

システムの研究・開発・
設計に要する労力を
大幅に削減することが
可能
フィルタバンク とは

複数個のフィルタにより構成され、全体としてあ
る特定の機能をもつフィルタの総称

マルチレートフィルタバンク
 帯域分割フィルタ(アナライザ)
 帯域合成フィルタ(シンセサイザ)
 レート変換
フィルタバンクの概念
x(n) ア
ナ
ラ
イ
ザ
x 0 ( m)
xˆk (m)
x1 (m)
xˆ1 (m)
xk (m)
xM 1 (m)
処
理
xˆk (m)
xˆM 1 (m)
シ y (n)
ン
セ
サ
イ
ザ
M分割マルチレートフィルタバンク
帯域分割フィルタバンク
H 0 ( z)
P
H1 ( z )
P
・
・
・
・
・
・
P
H M 1 ( z)
帯域合成フィルタバンク
処
理
P
F0 ( z )

P
F1 ( z )

・
・
・
P
・
・
・
FM 1 ( z)
2分割フィルタバンクモデル
ハイパス
フィルタ
Magnitude
1.5
1
0.5
0
0
0.5
Frequency
1
ローパス
フィルタ
8分割マルチレートフィルタバンクモデル
シミュレーション

周波数分割の様子
CH1
0

結果
CH2
CH3
CH4
CH5

CH6
CH7
CH8

2
入力波
形
出力波
形
まとめ・今後の課題

Simulinkを用いてフィルタバンクの設計を行い、
入力波形が完全に再合成されることを確認した

今後の課題

サブバンド符号化
 ビット変換による情報圧縮
 重要なchのみを用いた情報圧縮