名师推荐深入分析梳状滤波器原理Comb-filter
梳状滤波器设计
![梳状滤波器设计](https://img.taocdn.com/s3/m/7c16fdd876eeaeaad1f330f3.png)
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测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 20 10 0 -10 -20
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 滤 波 后
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0
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1 1.2 t/s 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 频 谱
梳状滤波器设计设计原理
• 设计一梳状滤波器,要求去除信号中的50hz及其 倍频干扰。
• 系统函数 • • • •
1 zN h( z ) N 1 az
N-----滤波器阶次; N=Fs/50; Fs-----采样频率(hz); a------0~1常数;
a=0.5
梳状滤波器幅频曲线 1.5 a=0.5 1
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00
150
250 300 f/hz 测 试 信 号 +50hz谐 波 干 扰 滤 波 后 频 谱
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•
a取值的影响:
• (1)a增大,滤波器频响曲线平坦,对其他频 率信号影响小,但滤波效果变差,a=1时全 通。 • (2)a减小,滤波器频响曲线不平坦,对其他 频率信号影响大,但滤波效果变好。
深入分析梳状滤波器原理Comb-filter-精品文档28页
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Mode B (2D weighting with bandpass filter)
Normal mode ,Y-C can be separated quite well.
Mode C (2D weighting without bandpass filter)
Reference
谢谢你的阅读
知识就是财富 丰富’ C’
Mode A (detection (1,3) > T3)
Which means the vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
y y+c
y-c
2c
c
Why we call it a "comb filter"
2D weighting comb filter
different colors vertically through the picture . (1/4,1/2,1/4). the transition from one color to another is softened.
1.Frequency- notch , bandpass filter ( in early years ).
2.Chrominance phase differencecomb filter ( today ).
Frequency
数字梳状滤波器讲解
![数字梳状滤波器讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/3c2aae347e21af45b307a8cf.png)
数字梳状滤波器梳状滤波对于画面质量是非常重要的一个技术,因此我们有必要对其进行详细刨析。
那么具体什么是梳状滤波器呢?这就要从源头(信号源)开始讲起了,一开始,接收视频的Video端子是Composite端子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信号叫Composite Video Signal,即混合视频信号(也称复合信号),什么意思呢?因为这个Composite(混合)信号包括了亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度(Chrominace)两方面的信号,视频电路要做的工作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方法,其内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(Comb Filtering)。
梳状滤波器一般由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成。
对于静止图像,梳状滤波在帧间进行,即三维梳状滤波。
对活动图像,梳状滤波在帧内进行,即二维梳状滤波。
高档数字电视机采用行延迟的梳状滤波器与带通滤波器级联,构成Y/C分离方案就可获得满意的图像质量。
使用梳状滤波器能使图像质量明显提高。
解决了色串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹;消除了色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动;消除了亮、色镶边,消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。
有一段时期国内很多工厂(为了节省成本)使用模拟的方式实现梳状滤波器,实际上效果很不好,原因有两个,一是延迟器件的带宽很难保证,二是解决行相关性差问题的自适应电路很复杂。
而在数字电路里,只要有足够的存储器,就可以保证足够的延迟时间与信号带宽,且复杂的自适应电路很容易集成在芯片中硬件固化。
梳状滤波器原理及发展历史:梳状滤波器采用频谱间置技术,理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。
如果我们好好回顾一下梳状滤波器的发展历程,将对其有个清醒的认识。
深入分析梳状滤波器原理
![深入分析梳状滤波器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/25eb89a7bd64783e09122bd2.png)
Y
Y
C
Y’ C’
Mode A (detection (1,3) > T3)
Which means the vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
Check Y signal only. Switch mode when difference exceeds a
threshold value.
Detection algorithm
Normal way (upper). Special detection (bottom). Use these two detections. (T1,T2,T3)
An improved 2D adaptive comb filter
Overview (mode A,B,C,D)
Mode A (does not perform comb filtering)
Only when video image has serious vertical difference.
Notch/bandpass filter system
significant overlap , energy go through.
Chrominance phase difference
chroma burst reference and the chroma information is reversed by 180 degrees on alternate lines (luminance of the system to remain
3D_comb_filter滤波器资料
![3D_comb_filter滤波器资料](https://img.taocdn.com/s3/m/0c25cb38964bcf84b9d57b8d.png)
什么是数字梳状滤波器
• 从信号源开始讲起了,由于Video端子是Composite端 子(比如RF射频接口和AV接口),它所能接收的信 号叫Composite Video Signal,即混合视频信号(也 称复合信号.因为这个Composite(混合)信号包括了 亮度(Luminance,用字母Y表示)和色度/彩度 (Chrominance)两方面的信号.而视频电路要做的工 作就是Y/C进行分离处理,目前的梳状滤波器是在保 证图像细节的情况下解决视频信号亮色互窜的唯一方 法,其内部有许多按一定相同频率间隔排列的通带和 阻带,只让某些特定频率范围的信号通过,因为其特 性曲线象梳子一样,故人们称之为梳状滤波器(Comb Filtering)。
梳状滤波器的组成
• 梳状滤波器一般由延时、加法器、减法 器、带通滤波器组成。
• 利用延迟线将扫描线讯号予以延迟1线时间, 因为NTSC信号特性,亮度信号和色度信号成 90度交错,因此上一线的色度信号相位会和 下一线的色度信号成180度,便可分别表示为 (Y+C)和(Y-C)。 • 将两个信号利用模拟电路分别作加法和减法运 算 (Y+C)+(Y-C)=2Y (Y+C)-(Y-C)=2C 后再除以2,理论上便可得到纯净的Y信号和C 信号
3D Y/C分离
• 3D数字式梳状滤波器,它能够从空间 (2D)、时间(第三维方向)将每组画 面的亮度及色度信号精确地分离,有效 消除影响信号中的杂波、斑点、色彩重 叠现象,使画面更加清晰。
若此时在静止画面的假设下, 则理论上P1=P2,因此只要P1P2≠0时,强行将P2的值改为P1 填入即可,但是当画面统计不 为0的点数超过一定数目时,便 不能如此处理(表示此时画面 转为动态)
用于亮色分离的梳状滤波器的研究
![用于亮色分离的梳状滤波器的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/d914bbd9360cba1aa811da77.png)
用于亮色分离的梳状滤波器的研究作者:李彦琢郭斌林来源:《现代电子技术》2008年第05期摘要:介绍了一种滤波器——梳状滤波器,他是一种特殊的滤波器,随着研究的不断深入,梳状滤波器已经被广泛地应用到复合电视信号中亮度信号和色度信号的分离。
分析了梳状滤波器分离PAL制亮度和色度信号的原理,简单介绍了亮度信号与色度信号分离需要的条件,通过数学方程推导比较详细地介绍了梳状滤波器的幅频特性,最后得出结论说明这种梳状滤波器可以很好地实现亮色分离。
关键词:梳状滤波器;亮色分离;幅频特性;复合电视信号中图分类号:TN401 文献标识码:A文章编号:1004373X(2008)0517102Comb-filter Application in Y/C SeparationLI Yanzhuo,GUO Binlin(Insitute of CAD,Hangzhou Dianzi University,Hangzhou,310018,China)Abstract:In this paper,a fiter of comb fiter is introduced.It is a special fiter.With more study,the comb filter has been applied extensively to separate Y/C in compound television signal.The paper analyzes the principle of Y/C separation on PAL system.Simply introduces the demand to separateY/C.Through math formula,introduces the magnitude characteristic of the comb fiter.In the end came to the conclusion that the comb fiter can successfully separate Y/C.Keywords:comb fiter;Y/C separation;magnitude characterristic;compound television signal梳状滤波器的名称来源于他呈现梳齿状的幅频特性。
梳状comb函数 ppt课件
![梳状comb函数 ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/e54c4cc9bcd126fff6050bab.png)
梳状comb(x)函数
内容:
• 1°一维梳状函数的定义 • 2°梳状函数的性质 • 3°二维梳状函数
梳状comb函数
精品资料
• 你怎么称呼老师?
• 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你 是否会认为老师的教学方法需要改进?
• 你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? • 教师的教鞭
• “不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我 笨,没有学问无颜见爹娘 ……”
• “太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
1°一维梳状函数的定义
com(xb)(xm) m
这是间隔为1,强度为1的δ函数无穷系列,所以梳状函数 又称为单位脉冲序列或单位脉冲梳。
comb(x)
1
-3 -2 -1 0 1 2 3 x
它是可分离变量函数,即:
co(m x,by)co(m x)b co(m y)b
xy
x y
梳状comb函数
除了常数a的缩放作用之外,系统的坐标原点向左平 移了 x0/a。
梳状comb函数
4)、乘法性质(抽样性质)
设f(x)是定义在区间(-∞,∞)的连续函数,则有:
f(x)co(x m ) bf(m )(xm )fs(x) m
这表明,连续函数f(x)与 comb(x)相乘,结果是一个强 度为f(m)的脉冲序列,于是 连续分布的函数f(x)变成了离 散分布的函数fs(x),从而实 现了对连续函数的抽样,因 此,comb(x)的乘法性质也可 称为comb(x)的抽样性质。图 2画出了应用comb(x)对连续 函数抽样的示意图。
fs(x)
f(x)
-3 -2 -1 0 1 2 3 x
图2 comb(x)的抽样性质
1.2 梳状滤波器
![1.2 梳状滤波器](https://img.taocdn.com/s3/m/4e095ecea1c7aa00b52acb72.png)
n
/2 /2
n
PLC型Interleaver的设计流程
数字滤波器技术 得到的传输谱线:
2 H ( z) 2 F ( z )
传输函数:
N k N / 2 H ( z ) ak z z 递归公式 k 0 N F (z) bk z k z N / 2 k 0
光路参数:
k k
H ( z ) 2 0.5 N A z ( 2 k 1) z 2 k 1 2 k 1 k 1 N 2 F ( z ) 0.5 A2 k 1 z ( 2 k 1) z 2 k 1 k 1
1. 性能对比以50GHz通道间隔的Interleaver为例。 基于GTI和双折射晶体的Interleaver,技术成熟,进入商用; 以PBS+玻璃时延单元代替双折射晶体,具有成本优势,得到广泛应用; 基于PLC技术的FIR型Interleaver,在单片集成系统中,与AWG等器件 配合使用。
第一章 DWDM滤波器技术
张敏明:mmz@ 万助军:zhujun.wan@ 华中科技大学光电学院
1.2 梳状滤波器
1.2.1 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver
定向耦合器的传输矩阵:
Aout cos B j sin out j sin Ain cos Bin
PLC型Interleaver的矩阵描述
光学延迟线:
深入分析梳状滤波器原理Combfil课件
![深入分析梳状滤波器原理Combfil课件](https://img.taocdn.com/s3/m/8961503124c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ec24.png)
Y
Y
C
Y’ C’
Mode A (detection (1,3) > T3)
Which means the vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
dominates.
Mode D
Conclusion
2D,3D,adaptive 2D.
Academic : adaptive 2D comb filter (less gate count ,more strategy).
Earn money : 3D/2D switch (best performance ,largest area)
An improved 2D adaptive comb filter
Overview (mode A,B,C,D)
Mode A (does not perform comb filtering)
Only when video image has serious vertical difference.
Notch/bandpass filter system
significant overlap , energy go through.
Chrominance phase difference
chroma burst reference and the chroma information is reversed by 180 degrees on alternate lines (luminance of the system to remain
cic滤波器原理详解
![cic滤波器原理详解](https://img.taocdn.com/s3/m/38b2ab19657d27284b73f242336c1eb91a373338.png)
cic滤波器原理详解
级联积分梳状(Cascade Integrator Comb,CIC)[1]滤波器结构简单、标准化,是高速抽取器中十分简单有效的抗混叠滤波单元,已被广泛使用于多抽样率信号处理系统中。
其组成只有积分器、加法器、寄存器,没有乘法器,使得CIC滤波器非常适合在具有较强实时性和并行处理能力的FPGA 上实现。
但是其阻带衰减和通带波纹的相互抑制限制了其滤波性能。
锐化级联积分梳状滤波器[2]、CIC 滤波器的部分锐化[3]、在CIC 滤波器级联分解的基础上级联一级余弦滤波器[4]、二级补偿CIC 滤波器( TSC -CIC)[5]、内插二阶多项式级联积分梳状滤波器(ISOP-CIC)[6]都是用来进行CIC滤波器改进的技术。
但上述CIC 滤波器的改进或只是降低了通带衰减,或只是提高了阻带衰减,或同时降低通带衰减、提高阻带衰减,但是占用硬件逻辑资源较多。
光学梳状滤波器PPT教学课件
![光学梳状滤波器PPT教学课件](https://img.taocdn.com/s3/m/fff6f62fba0d4a7302763af4.png)
200GHz → 100GHz → 50GHz → 25GHz
1.6nm → 0.8nm → 0.4nm → 0.2nm
TFF → TFF
止于此
AWG →AWG → AWG 止于此
TFF:Thin Film Filter,薄膜滤波片 AWG:Arrayed Waveguide Gratings,阵列波导光栅
90° 0
➢0.5dB带宽>30GHz ➢3dB带宽>50GHz ➢串扰<-25dB@相邻通道±6GHz
2021/4/5
22
第22页/共33页
1.2 光学梳状滤波器
• 1.2.1 光学梳状滤波器简介 • 1.2.2 光学梳状滤波器的工作原理 • 1.2.3 基于双折射晶体的梳状滤波器 • 1.2.4 基于PLC技术的梳状滤波器 • 1.2.5 基于GT谐振腔的梳状滤波器
j
ke
z
k 2
1 2
z
1 2
j sink c os k e
jk
e2
jk
2z
z
1 2
1 2
格状光路: 传输函数:
N
S S N S N 1 S1S0 Sk k 0
H
F
(z) (z)
N
k 0 N
k 0
ak z k bk z k
z N / 2
z N / 2
2021/4/5
19
第19页/共33页
F
[N
1]
(
z)
N
1
k 0
ak sinN
bk
c os N
e
j
N
/
2
z
k
z
1.2 梳状滤波器.
![1.2 梳状滤波器.](https://img.taocdn.com/s3/m/ca94b7e39ec3d5bbfd0a74b3.png)
Interleaver的功能
功能:将一组入射的DWDM信号,按照奇偶波长分成两组 输出。 特点:通带特性好、串扰低。
Interleaver的应用
作为波段滤波器,将DWDM信号的通带 间隔扩展为原来的两倍,降低对后续滤 波器的设计要求。
用作波段滤波器,保留一半波长以备 系统升级。
1.2 梳状滤波器
I1 cos2 ( / 2) 2 I sin ( / 2) 2
2nL f c来自I1, I2f (THz)
单级Interleaver的通带特性不好
冲击响应法分析
为了优化通带特性,将多个玻片叠在一起。 输入一个光脉冲,通过1个玻片之后,在时间序列上得到2个光脉冲输出; 输入一个光脉冲,通过n个玻片之后,在时间序列上得到n+1个光脉冲输出。 光脉冲的叠加为一个有限冲击响应FIR系统:
定向耦合器的传输矩阵:
Aout cos B j sin out j sin Ain cos Bin
PLC型Interleaver的矩阵描述
光学延迟线:
e j / 2 Sd 0
相移器:
0 e j / 2
1.2 梳状滤波器
1.2.1 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver
PLC型Interleaver结构
1.2.1 Interleaver的功能和应用 1.2.2 Interleaver的基本原理 1.2.3 基于双折射晶体的Interleaver 1.2.4 基于PLC技术的Interleaver 1.2.5 基于GTI干涉仪的Interleaver
深入分析梳状滤波器原理Comb-filter共28页文档
![深入分析梳状滤波器原理Comb-filter共28页文档](https://img.taocdn.com/s3/m/316fa64eccbff121dc368336.png)
Problems
Vertical detail difference (adjacent lines).
Motion difference (adjacent frames).
Adaptive comb filter 1.Detect and select one form. 2.Correction terms. 3.Weighting and sum .
Use under that 3 lines are so close. Can separate better than B.
Mode D (2D simple comb filter)
Use under that detection(2,3) dominates.
Common method for difference detection
Horizontal delay
analog: glass delay line , CCD . digital : memory .
3D comb filter
compare information in successive frames .(odd) perfect separation of Y and C for still frame images
y y+c
y-c
2c
c
Why we call it a "comb filter"
2D weighting comb filter
different colors vertically through the picture . (1/4,1/2,1/4). the transition from one color to another is softened.docin/sanshengshiyuan doc88/sanshenglu
filter滤波器原理
![filter滤波器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/4b7fa608effdc8d376eeaeaad1f34693daef10c9.png)
filter滤波器原理Filter滤波器原理一、引言滤波器是信号处理中常用的工具,用于去除或改变信号中的某些频率成分。
在实际应用中,滤波器可以用于音频处理、图像处理、通信系统等方面。
本文将介绍滤波器的原理和工作方式。
二、滤波器的分类根据滤波器的频率特性,可以将滤波器分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种类型。
1. 低通滤波器:低通滤波器允许低频信号通过,而阻止高频信号通过。
它常用于去除高频噪声,保留低频信号。
2. 高通滤波器:高通滤波器允许高频信号通过,而阻止低频信号通过。
它常用于去除低频噪声,保留高频信号。
3. 带通滤波器:带通滤波器允许某一频率范围内的信号通过,而阻止其他频率的信号通过。
它常用于选择特定频段的信号。
4. 带阻滤波器:带阻滤波器阻止某一频率范围内的信号通过,而允许其他频率的信号通过。
它常用于去除特定频段的信号。
三、滤波器的工作原理滤波器的工作原理基于信号的频率特性和滤波器的传输函数。
传输函数描述了滤波器对不同频率成分的响应。
滤波器可以通过改变传输函数来实现不同的滤波效果。
滤波器通常由电路或数字算法实现。
在电路中,滤波器根据电阻、电容和电感等元件的组合来实现不同的频率响应。
数字滤波器通过数字算法对信号进行处理,可以使用FIR滤波器或IIR滤波器。
滤波器的传输函数可以通过频率响应来描述。
频率响应是滤波器对不同频率的信号的响应情况。
通常使用幅度响应和相位响应来描述频率响应。
四、滤波器的设计方法滤波器的设计方法根据滤波器的类型和性能要求而定。
常见的设计方法包括:1. 传统方法:传统方法是基于模拟电路理论和滤波器设计原理的方法。
它可以通过选择电路元件的数值和拓扑结构来实现滤波器的性能要求。
2. 数字滤波器设计:数字滤波器设计是基于数字信号处理理论和算法的方法。
它可以通过选择数字滤波器的差分方程或频率响应来实现滤波器的性能要求。
3. 优化方法:优化方法是利用数学优化理论和算法来设计滤波器。
深入分析梳状滤波器原理Comb-filter-PPT资料28页
![深入分析梳状滤波器原理Comb-filter-PPT资料28页](https://img.taocdn.com/s3/m/de5bdff208a1284ac85043c4.png)
little difference between Y.
Y
Mode C (detection (1,3) < T1)&(detection (2,3) < T2)
(composite)
NTSC composite signal
Video signal prepared for broadcast contains two major parts, the luminance (Y) and chrominance (C).
Basic concept for Y C separate
( key advantage over the 2D filter ). motion or serious color changes , 3D filter may
perform no better than the 2D filter. has to store two frames of video data.
Comb Filter
Outline
Y-C separation 2D comb filter 3D comb filter 2D adaptive comb filter conclusion
Comb filter (Y-C separator)
Separate the incoming composite video signal into luminance (Y) and chrominance (C).
Reference
dominates.
开关电容梳状滤波器幅频特性的深入分析(精)
![开关电容梳状滤波器幅频特性的深入分析(精)](https://img.taocdn.com/s3/m/8098b111f12d2af90242e683.png)
开关电容梳状滤波器幅频特性的深入分析最基本的开关电容电路是由电子开关和电容组成的,主要应用是构成各种低通、高通、带通、带阻等开关电容滤波器(Switched-Capacitor Filter,SCF)。
将开关电容电路与运算放大器结合,组成的开关电容有源滤波器具有很多奇特的性质,但由于引入了电子开关,对电路特性进行严密分析变得异常困难,目前已有的分析方法都只是在一定条件下从一个侧面进行近似分析,本文立足于最基本的电路理论,借助计算机系统对其进行复杂而严格的分析计算,最终得到了具有普遍意义的结论,上述文献的结果只是该普遍性结论的特例。
1 SCF电路开关电容有源滤波器电路如图1(a),其中S1和S2是由周期为2T的方波信号控制的理想电子开关,方波控制信号p(t)波形如图1(b),其占空系数为0.5。
即在2kT<t<(2K+1)T期间两开关接通A点,在(2K+1)T<t<(2K+2)T期间两开关接通B点,其中K=0,1,2,…,是时段编号。
2时域法特性分析时域分析法的思路是根据图1的电路结构建立电路的微分方程(以输出电压为研究对象)。
转换周期为2T的电子开关的方波控制信号可表示为周期为2T的周期信号p(t)与单位阶跃信号ε(t)的乘积:式中:k=0,1,2,…。
fT=1/(2T)为开关频率,电路在k时段的时域响应(输出电压)表示为hk(t),并设:(1)电容C在t=0_时刻电压为零(0_,kT_等带下划线符号表示相应时刻的前瞬,下同),即:(2)因为狄拉克δ函数激励下的零状态响应h(t)的傅里叶变换即为电路的频率响应函数,即系统(频谱)函数H(Ω),故设电路输入信号(激励)为δ函数,即:由于电子开关周期性切换,RC电路对外电路的影响表现为:下一时段的输出电压初值是上一时段末时刻输出电压值乘(-1),即:图1(a)中理想运放反相端为虚地,第0时段(即k=0,0≤t<T)电路响应h0(t)的微分方程为:由式(8)可见,第k段的非零值时区为(kT,(k+1)T_),即各时段非零值区间互不重叠,对hk(t)关于k求和,得开关电容电路(对外)的单位冲激零状态响应h(t)为:特别注意,求和式是一周期为2T的周期方波p(t)与单位阶跃信号ε(t)的乘积,对上式取Fourier积分变换即得到开关电容电路系统频谱函数(用j表示虚数单位,下同):也可以根据式(1)定义的周期为2T的开关方波信号p(t),将式(9)改写为:易证式(13)与式(10)完全一致,故其幅频特性∣H(Ω)∣仍与式(11)相同。
讲座9 级联的积分器_梳状滤波器
![讲座9 级联的积分器_梳状滤波器](https://img.taocdn.com/s3/m/c49488304b35eefdc8d3335f.png)
讲座9 级联的积分器-梳状滤波器级联的积分器-梳状滤波器(cascade integrator – comb filters ,CICF )用作低通滤波器,有很高的计算效率,因而在现代通信系统中常与抽取和插值的硬件连接在一起。
CICF 非常适合在进行抽取操作(降低采样率)之前,用作去假频滤波器(图9.1a ),以及在进行插值操作(提高采样率)之后,用作去像频滤波器(图9.1b )。
有关细节,请参看第12章。
CICF 其实是一个平均滤波器。
例如,当信号)(n x 被噪声污染时,可以用D 点平均来作为对当前信号的一种估计。
设)(ˆn x是真实的信号,)(n e 是均值为零的白噪声噪声。
则测量所得的信号是)()(ˆ)(n e n xn x += (9.1) 我们设计一个FIR 滤波器,使滤波器的输出为 图9.1 CICF 在采样率转换中的应用5/)]4()3()2()1()([)(-+-+-+-+=n x n x n x n x n x n y (9.2))(n y 是序列)(n x 的当前值和此前的4个值的平均值,将这个平均值作为对当前的)(n x 的估计虽有误差,但还是可以接受的。
这样的滤波器称为移动平均滤波器。
相应于式(9.2)的FIR 滤波器结构示于图9.2a 。
其中,5=D 。
其系统函数为∑-=-=101)(D i iz D z H (9.3)根据式(9.2),每计算一点,要进行次加法1-D 次加法运算。
式(9.2)等价于 )1()]()([1)(-+--=n y D n x n x Dn y (9.4) 这相当于在先前的一点)1(-n y 中挤走5个数末尾的那一个,即)(D n x -,而添进新的一点并除以D ,即D n x /)(。
显然,式(9.4)是一个IIR 滤波器的差分方程。
根据这个算法,无需存储过去的输入数据值,只需记住过去时刻的)1(-n y 值,在新的输入数据)(n x 来到时,即可算出当前的)(n y 值。
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Horizontal delay
analog: glass delay line , CCD . digital : memory .
3D comb filter
compare information in successive frames .(odd) perfect separation of Y and C for still frame images
constant[ monochrome receivers]).
180 degrees
2D comb filter
Important concept…picture information (y , c) is about the same from line to line .
Special case( y - c , y + c ).
Which means 3 lines have almost the same Y-C information.
Mode C better than B.
Mode D
Y
(T1<detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) < T2)
Which means that detection(2,3)
Problems
Vertical detail difference (adjacent lines).
Motion difference (adjacent frames).
Adaptive comb filter 1.Detect and select one form. 2.Correction terms. 3.Weighting and sum .
Notch/bandpass filter system
significant overlap , energy go through.
Chrominance phase difference
chroma burst reference and the chroma information is reversed by 180 degrees on alternate lines (luminance of the system to remain
Y
Y
C
Y’ C’
Mode A (dethe vertical detail defference is serious.
Bandpass filter performs better than comb filter.
Y
Mode B (detection (1,3) < T3)&(detection (2,3) > T2)
dominates.
Mode D
Conclusion
2D,3D,adaptive 2D.
Academic : adaptive 2D comb filter (less gate count ,more strategy).
Earn money : 3D/2D switch (best performance ,largest area)
Check Y signal only. Switch mode when difference exceeds a
threshold value.
Detection algorithm
Normal way (upper). Special detection (bottom). Use these two detections. (T1,T2,T3)
Reference
Use under that 3 lines are so close. Can separate better than B.
Mode D (2D simple comb filter)
Use under that detection(2,3) dominates.
Common method for difference detection
Comb Filter
Outline
Y-C separation 2D comb filter 3D comb filter 2D adaptive comb filter conclusion
Comb filter (Y-C separator)
Separate the incoming composite video signal into luminance (Y) and chrominance (C).
1.Frequency- notch , bandpass filter ( in early years ).
2.Chrominance phase differencecomb filter ( today ).
Frequency
Luminance & chrominance frequency
The mostly encountered situation. Use bandpass filter to eliminate
little difference between Y.
Y
Mode C (detection (1,3) < T1)&(detection (2,3) < T2)
y y+c
y-c
2c
c
Why we call it a "comb filter"
2D weighting comb filter
different colors vertically through the picture . (1/4,1/2,1/4). the transition from one color to another is softened.
Just a bandpass filter.
Mode B (2D weighting with bandpass filter)
Normal mode ,Y-C can be separated quite well.
Mode C (2D weighting without bandpass filter)
(composite)
NTSC composite signal
Video signal prepared for broadcast contains two major parts, the luminance (Y) and chrominance (C).
Basic concept for Y C separate
( key advantage over the 2D filter ). motion or serious color changes , 3D filter may
perform no better than the 2D filter. has to store two frames of video data.
An improved 2D adaptive comb filter
Overview (mode A,B,C,D)
Mode A (does not perform comb filtering)
Only when video image has serious vertical difference.