ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК
ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Рассмотрены интерполированные полосно-заграждающие КИХ-фильтры. Предложена структурная схема интерполированного полосно-заграждающего КИХ-фильтра для нечетных спектральных зон. Использование предложенной структуры позволит уменьшить количество коэффициентов фильтра по сравнению с референсным фильтром, рассчитанным классическим методом, а именно позволит уменьшить требования к вычислительным ресурсам. Для предложенной структуры получены соотношения для определения коэффициента вычислительной эффективности и коэффициента увеличения количества регистров. В предложенной работе были определены следующие значения: оптимальный коэффициент интерполяции, максимальный коэффициент вычислительной эффективности и коэффициент увеличения количества регистров при оптимальном коэффициенте интерполяции. В полученных соотношениях для синтеза интерполированного полосно-заграждающего КИХ-фильтра используются значения полосы заграждения и центральной частоты режекции. Также было проведено сравнение интерполированного полосно-заграждающего фильтра для нечетных спектральных зон, синтезированного по предложенной структуре и референсного полосно-заграждающего фильтра, рассчитанного классическим методом. В результате исследования было установлено, что предложенную структуру рационально применять при определенных условиях. Полученная структура интерполированного полосно-заграждающего КИХ-фильтра является эффективной с вычислительной точки зрения, однако данная структура не является универсальной. Основным ограничением для применения полученной структуры является дискретность переключения между спектральными зонами и необходимость точной подстройки центральной частоты режекции.

1. Sklar B. Digital communications: fundamentals and applications. – 2nd ed. – Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall PTR, 2001. – 1079 p.
2. Ifeachor E.C., Jervis B.W. Digital signal processing: a practical approach. – New York: Prentice Hall, 2002. – 933 p.
3. Lyons R.G. Understanding digital signal processing. – Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2011. – 954 p.
4. Antoniou A. Digital signal processing. – McGraw-Hill, 2006. – 966 p.
5. Harris F. Multirate signal processing for communication systems. – Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2004. – 478 p.
6. Neuvo Y., Dong C.Y., Mitra S.K. Interpolated finite impulse response filters // IEEE Transactions on Acoustics, Speech and Signal Processing. – 1984. – Vol. ASSP-32. – P. 563–570.
7. Saramaki T., Neuvo Y., Mitra S.K. Design of computationally efficient interpolated FIR filters // IEEE Transactions on Circuits and Systems. – 1988. – Vol. 35, N 1. – P. 70–88.
8. Mehrnia A., Willson A.N. On optimal IFIR filter design // 2004 IEEE International Symposium on Circuits and Systems (ISCAS). – IEEE, 2004. – Vol. 3. – P. 133–136.
9. Rajan G., Neuvo Y., Mitra S.K. On the design of sharp cutoff wide-band FIR filters with reduced arithmetic complexity // IEEE Transactions on Circuits and Systems. – 1988. – Vol. 35, N 11. – P. 1447–1454.
10. Lim Y.C. Frequency-response masking approach for the synthesis of sharp linear phase digital filters // IEEE Transactions on Circuits and Systems. – 1986. – Vol. 33, N 4. – P. 357–364.
11. Skulina E.G., Savinykh I.S. Computational efficiency of interpolated band-stop filters // 2020 1st International Conference Problems of Informatics, Electronics, and Radio Engineering (PIERE). – Novosibirsk, Russia, 2020. – P. 13–16.