[공학][DSP]디지털 필터(Kaiser window method를 이용한 밴드패스필터) 설계

소개

기말시험대신에 실시했던 프로젝트입니다!!
시간을 많이 투자 해서 최적화를 한 작품입니다!!
디지털 필터 설계의 주안점은 안정성과 선형성을 최우선으로 두어 FIR필터를 선택하게 되었다. 다음은 경제성, sharpness 순으로 우선순위를 주었다.

목차

1. 설계 전에 시스템에 대한 가정
2. 설계하려는 필터 사양(specification) 설정
3. 필터의 종류 및 설계 방법의 선택.
4. 설계된 필터에 대한 성능 평가!
5. DTMF (교제)
6. 양자화 한 후에도 사양을 만족하는지…
7. Matlab 소스 파일

<부 록>
- Optimal method 이용한 소스 파일
- 양자화 하기전과 크기 응답 곡선과 12bit로 양자화한 크기 응답 곡선

본문내용

1. 설계 전에 시스템에 대한 가정
- 전화기의 키패드를 누르면 2개의 다른 주파수가 합성되어 소리가 나오게 되는데 이 주파수들의 변화를 최대 ±5㎐라고 가정을 한다. 예를 들어 1336㎐를 발생한다면 최소 1331㎐ 최대 1341㎐까지 변한다고 한다.

2. 설계하려는 필터의 사양(specification) 설정(이웃주파수 고려하여)
- 770㎐를 통과시키는 밴드패스 설계
- 이웃 주파수를 고려한 passband 및 transition width 설정, delta p와 delta s 설정
1) passband : 위 가정에 의해 passband를 765~775㎐
2) transition width : 55㎐
3) delta p : 0.02
4) delta s : 0.03
3. 필터의 종류 및 설계 방법의 선택.

- 필터의 종류는 FIR 필터 선택
- 설계의 주안점은 안정성과 선형성을 최우선으로 두어 FIR필터를 선택하게 되었다. 다음은 경제성, sharpness 순으로 우선순위를 주었다.
- 설계 방법으로는 처음에는 optimal method를 사용하였다[부록에 첨부하겠음]. 그러나 차수도 높고 설계한 스펙에 도달하지가 않아 Kaiser window method를 사용하였더니 차수가 많이 떨어졌다. 그래서 밴드 폭과 transition width를 조절하였다. Kaiserord()함수를 이용하여 차수(N)와 normalized frequency(Wn)그리고 Kaiser window parameter BETA를 구할 수 있다. 그리고 fir1()을 사용하여 임펄스 응답 계수를 구해준다.

참고자료

· 1. 설계 전에 시스템에 대한 가정
· 2. 설계하려는 필터 사양(specification) 설정
· 3. 필터의 종류 및 설계 방법의 선택.
· 4. 설계된 필터에 대한 성능 평가!
· 5. DTMF (교제)
· 6. 양자화 한 후에도 사양을 만족하는지…
· 7. Matlab 소스 파일
· <부 록>
· - Optimal method 이용한 소스 파일
· - 양자화 하기전과 크기 응답 곡선과 12bit로 양자화한 크기 응답 곡선