tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2019-5-2-59-65tuzsut-73Research ArticleРАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬRADIO ENGINEERING AND COMMUNICATIONОЦЕНКА МИНИМАЛЬНОЙ РАЗРЯДНОСТИ НА ВЫХОДЕ ФИЛЬТРОВ-ДЕЦИМАТОРОВ В ЦРПУEvaluation of the Minimal Output Bit Width of the Decimator Filter in Digital Radio ReceiversВоробьевО. В.PrasolovA. ..noemail@neicon.ruПрасоловА. А.VorobievO. ..noemail@neicon.ruСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation201913042021525965Copyright © Воробьев О.В., Прасолов А.А., 20212021Воробьев О.В., Прасолов А.А.Prasolov A..., Vorobiev O...This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/73

Одним из основных параметров радиоприемного устройства является чувствительность, которая с нижней стороны ограничена его собственными шумами. Для корректного расчета данного параметра в цифровых радиоприемных устройствах необходимо определить коэффициент шума блока цифровой обработки сигналов, основной частью которого будут цифровые фильтры. В статье предложен метод оценки минимальной разрядности сигнала на выходе фильтра-дециматора, при которой вклад шумов, вызванных усечением разрядов на выходе, не оказывает большого влияния на отношение сигнал/шум.

One of the main parameters of radio receiver is sensitivity, which is limited from the bottom side by its own noise. To correctly calculate this parameter in digital radio receivers, it is necessary to determine the noise figure of the digital signal processing unit, the main part of which will be digital filters. This article proposes a method for estimating the minimum bit width of the signal at the output of the filter decimator, in which the contribution of noise caused by truncation of the discharges at the out-put does not have a large effect on the signal- to-noise ratio.

КИХ-фильтрыкоэффициенты цифрового фильтраАЦПотношение сигнал/шумFIR filtersdigital filter coefficientsADCsignal-to-noise ratioReferencesГасанов О., Губа А., Кишов Р. Принципы построения радиоприемников с цифровой обработкой сигнала // Время электроники. URL: http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2187/doc/54065 (дата обращения 05.03.2019)Гасанов О., Губа А., Кишов Р. Принципы построения радиоприемников с цифровой обработкой сигнала // Время электроники. URL: http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2187/doc/54065 (дата обращения 05.03.2019)Прасолов А.А. Анализ вариантов построения тракта предварительной цифровой обработки сигналов для АИС // 61-я НТК профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (Санкт-Петербург, 19-23 января 2009): материалы. СПб: СПбГУТ, 2009. С. 107-109.Прасолов А.А. Анализ вариантов построения тракта предварительной цифровой обработки сигналов для АИС // 61-я НТК профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (Санкт-Петербург, 19-23 января 2009): материалы. СПб: СПбГУТ, 2009. С. 107-109.Parks T., McClellan J. A program for the design of linear phase finite impulse response digital filters // IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics. 1972. Vol. 20. № 3. PP. 195-199. DOI:10.1109/TAU.1972.1162381Parks T., McClellan J. A program for the design of linear phase finite impulse response digital filters // IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics. 1972. Vol. 20. № 3. PP. 195-199. DOI:10.1109/TAU.1972.1162381Гадзиковский В.И. Методы проектирования цифровых фильтров. М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 416 с.Гадзиковский В.И. Методы проектирования цифровых фильтров. М.: Горячая линия-Телеком, 2007. 416 с.Widrow B., Kollár I. Quantization Noise: Roundoff Error in Digital Computation, Signal Processing, Control, and Communications. Cambridge: Cambridge University Press, 2008.Widrow B., Kollár I. Quantization Noise: Roundoff Error in Digital Computation, Signal Processing, Control, and Communications. Cambridge: Cambridge University Press, 2008.Семенцов С.Г., Власов А.И. Влияние конечной разрядности в системах цифровой обработки // Датчики и системы. 2009. № 6. С. 39-43.Семенцов С.Г., Власов А.И. Влияние конечной разрядности в системах цифровой обработки // Датчики и системы. 2009. № 6. С. 39-43.Спажакин М.И. Методика проектирования и реализации на ПЛИС энергоэффективных устройств обработки сигналов в системах радиоконтроля: дис. канд. тех. наук. Воронеж: ВГТУ, 2018.Спажакин М.И. Методика проектирования и реализации на ПЛИС энергоэффективных устройств обработки сигналов в системах радиоконтроля: дис. канд. тех. наук. Воронеж: ВГТУ, 2018.Артемьев В.В. Проектирование рекурсивных цифровых целочисленных фильтров: дис. канд. тех. наук. Нижний Новгород: НГТУ, 2018.Артемьев В.В. Проектирование рекурсивных цифровых целочисленных фильтров: дис. канд. тех. наук. Нижний Новгород: НГТУ, 2018.Мингазин А.Т. Синтез цифровых фильтров для высокоскоростных систем на кристалле // Цифровая обработка сигналов. 2004. № 2. С. 14-23.Мингазин А.Т. Синтез цифровых фильтров для высокоскоростных систем на кристалле // Цифровая обработка сигналов. 2004. № 2. С. 14-23.Kumar C.V., Muthyala L., Chitra E. Design of a High Speed FIR Filter on FPGA by Using DA-OBC Algorithm // International Journal of Engineering Research and General Science. 2014. Vol. 2. Iss. 4. PP. 510-517.Kumar C.V., Muthyala L., Chitra E. Design of a High Speed FIR Filter on FPGA by Using DA-OBC Algorithm // International Journal of Engineering Research and General Science. 2014. Vol. 2. Iss. 4. PP. 510-517.Badave S.M., Bhalchandra A.S. Multiplierless FIR Filter Implementation on FPGA // International Journal of Information and Electronics Engineering. 2012. Vol. 2. Iss. 2. PP. 185-188.Badave S.M., Bhalchandra A.S. Multiplierless FIR Filter Implementation on FPGA // International Journal of Information and Electronics Engineering. 2012. Vol. 2. Iss. 2. PP. 185-188.Chen M.C., Chen T.T. Minimizing Design Costs of an FIR Filter Using a Novel Coefficient Optimization Algorithm // Mathematical Problems in Engineering. 2014. DOI:10.1155/2014/497471Chen M.C., Chen T.T. Minimizing Design Costs of an FIR Filter Using a Novel Coefficient Optimization Algorithm // Mathematical Problems in Engineering. 2014. DOI:10.1155/2014/497471Bhattacharjee S., Sil S., Chakrabarti A. Evaluation of Power Efficient FIR Filter for FPGA based DSP Applications // Procedia Technology. 2013. Vol. 10. PP. 856-865. DOI:10.1016/j.protcy.2013.12.431Bhattacharjee S., Sil S., Chakrabarti A. Evaluation of Power Efficient FIR Filter for FPGA based DSP Applications // Procedia Technology. 2013. Vol. 10. PP. 856-865. DOI:10.1016/j.protcy.2013.12.431Агаков В.Г., Малинин Г.В., Абрамов С.В. Эффекты конечной разрядности двоичных чисел при реализации цифровых фильтров // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 246-251.Агаков В.Г., Малинин Г.В., Абрамов С.В. Эффекты конечной разрядности двоичных чисел при реализации цифровых фильтров // Вестник Чувашского университета. 2013. № 3. С. 246-251.Буренков М.С. Исследование и анализ эффектов конечной разрядности в КИХ-фильтрах с использованием инструментов MATLAB // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 4-7. С. 1034-1036.Буренков М.С. Исследование и анализ эффектов конечной разрядности в КИХ-фильтрах с использованием инструментов MATLAB // Международный студенческий научный вестник. 2017. № 4-7. С. 1034-1036.Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978. 848 с.Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. М.: Мир, 1978. 848 с.Солонина А.И., Улахович Д.А., Арбузов С.М., Соловьева Е.Б. Основы цифровой обработки сигналов: учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург. 2005. 768 с.Солонина А.И., Улахович Д.А., Арбузов С.М., Соловьева Е.Б. Основы цифровой обработки сигналов: учебное пособие. СПб.: БХВ-Петербург. 2005. 768 с.Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов: справочник. М: Радио и связь, 1985. 312 с.Гольденберг Л.М., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов: справочник. М: Радио и связь, 1985. 312 с.Овчинников К.В., Сергеев В.В. Аппаратная реализация двумерного параллельно-рекурсивного КИХ-фильтра // Компьютерная оптика. 1992. № 10-11. С. 177-185.Овчинников К.В., Сергеев В.В. Аппаратная реализация двумерного параллельно-рекурсивного КИХ-фильтра // Компьютерная оптика. 1992. № 10-11. С. 177-185.Брюханов Ю.А., Лукашевич Ю.А. Нелинейные процессы в цифровых фильтрах с квантованием и переполнением // Радиотехника и электроника. 2015. Т. 60. № 2. С. 179-185. DOI:10.7868/S0033849415020011Брюханов Ю.А., Лукашевич Ю.А. Нелинейные процессы в цифровых фильтрах с квантованием и переполнением // Радиотехника и электроника. 2015. Т. 60. № 2. С. 179-185. DOI:10.7868/S0033849415020011

The authors declare that there are no conflicts of interest present.