G - Physics – 06 – F
Patent
G - Physics
06
F
G06F 17/10 (2006.01) H03H 21/00 (2006.01)
Patent
CA 2437510
An N dimensional signal processor using D scale non-uniform sampling is disclosed. The processor includes a multi-resolution sampler (A) for outputting a stream of non-uniformly spaced samples resulting in an overall average sampling rate sufficient to satisfy Nyquist criteria to reconstruct the signal, a filter bank router (B) for mapping each point in the output stream to a filter in a filter bank, a digital filter bank (C) where each filter in the bank does filter of a subset of the samples at different uniform rates such taht the stream is uniformly spaced, and a consolidator (D) for consolidating or interleaving uniformly spaced streams form the filters into one non uniformly spaced stream.
Cette invention tire sa justification de la constatation qu'un composant critique se trouve exclu du flux d'informations traversant un filtre numérique classique, qu'il soit statique ou adaptatif. De façon générale, les entrées comprennent l'échantillon d'entrée actuel, des échantillons antérieurs, une connaissance a priori et des données de référence. Toutefois, l'échantillonneur analogique/numérique n'est pas directement inclus dans le filtre réel. Ainsi, la conception d'un filtre classique s'appuie généralement au départ sur un vecteur de données d'entrées échantillonnées de manière uniforme. Or, un échantillonnage non uniforme de signaux volatiles permet en soi de glaner d'avantage d'informations sur un signal qu'un échantillonnage uniforme de débit Nyquist (à condition évidemment que ce débit soit connu a priori). Il est possible de recueillir un surcroît d'informations par un échantillonnage simultané pseudo-aléatoire, non uniforme, ainsi que par un échantillonnage de tendance ou de volatilité non uniforme. Contrairement à un échantillonnage non uniforme judicieusement réalisé, un échantillonnage uniforme peut donner des résultats sub-optimaux en termes d'extraction d'information par unité d'effort. Le filtre selon l'invention, dit filtre numérique D, permet d'extraire ce surcroît d'information de l'échantillonnage non uniforme et donc d'améliorer l'efficacité et les performances de l'application prévue de ce filtre. La mesure de performances ou la métrique utilisées dépendent de l'application. Dans le cas, par exemple, d'applications classiques de filtrage de bruits et de lissage de signaux, Le filtre D peut augmenter la netteté de la coupure du spectre et minimiser les rides dans le spectre de fréquence tout en préservant la phase. De même, dans les applications adaptatives, le filtre D est conçu pour suivre avec précision ou de près les changements de voie par rapport à un état de référence, avec un temps de réponse rapide. Dans tous les cas, il apparaît que le nombre de facteurs de pondération utilisés peut être sensiblement plus faible que dans le cas de techniques de filtrage de conception classique. Ce type de filtre repose sur une architecture d'échelle D pour l'exécution d'un échantillonnage non uniforme judicieux. Il repose également sur des équations de décomposition discrètes pour les fonctions de transformée de Fourier continue, de convolution et de corrélation dans le guidage de l'architecture interne du filtre. De plus, il peut intégrer l'arithmétique D pour améliorer la stabilité de filtres adaptatifs et rendre le fonctionnement de filtres statiques plus efficaces. Enfin, il permet de caractériser des systèmes tant linéaires que non linéaires et des canaux de communication grâce à l'introduction du signal D. Ce filtre numérique comporte jusqu'à sept (7) composants. Les composants effectivement utilisés dépendent de l'application. Généralement parlant, le filtre adaptatif fait intervenir un grand nombre de composants de conception, contre un nombre bien moindre dans le cas des filtres statiques. Sont présentées diverses combinaisons de composants de filtre D comprenant des filtres statiques, des filtres adaptatifs et des filtres Kalman.
Druck Philip
Smith Paul Raymond
LandOfFree
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