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| Titre : | Conception et Implémentation en Temps Réel des Filtres à Phase Linéaire à l’aide des Filtres Récursifs Non Causaux à Phase Nulle | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | MOUFFAK Adnane, Auteur | | Année de publication : | 2015-2016 | | Importance : | 209 p. | | Accompagnement : | CD | | Langues : | Français (fre) | | Catégories : | Electronique:SIGNAUX ET SYSTEMES
| | Mots-clés : | phase nulle phase linéaire filtre RII filtres RIF filtre PN sectionnement par chevauchement sauvegardé - sectionnement par chevauchement additionné sectionnement sans chevauchement complexité algorithmique retard pur- FIFO- LIFO | | Résumé : | Cette thèse consiste à étudier et élaborer de nouvelles techniques d’implémentation en temps réel de certaine classe particulière de systèmes, appelés filtres récursifs non causaux à phase nulle (PN). Ces filtres sont souvent utilisés en temps différé (off line). Ils s’implémentent avec des cellules élémentaires récursives, et nécessitent deux inversions temporelles. Ainsi, leur mise en œuvre se réalise par deux filtrages : l’un est causal et s’exécute dans le sens direct (forward filtering), l’autre est non causal, s’effectuant avec une entrée inversée (backward filtering). Ils sont appréciés pour leurs performances intéressantes et non conflictuelles en amplitude et en phase. Ils peuvent avoir à une phase exactement nulle avec une caractéristique d’amplitude très sélective, qui se rapproche à celle d’un filtre optimal elliptique. Ils présentent une bonne alternative par rapport aux filtres classiques RII à phase quasi-linéaire et RIF à phase linéaire.
Cependant, leur mise en œuvre en temps réel est délicate ; et rend leur utilisation peu intéressante pour le traitement des signaux de longueur importante. Il existe dans la littérature scientifique, quelques techniques de leur implémentation en temps réel. Celles-ci se basent, pour la plupart, sur des approches utilisant un sectionnement du signal traité. Ceci engendre des erreurs de calcul souvent importantes, avec des retards purs conséquents et qui exigent plus de ressources en mémoire. Notre contribution dans cette thèse portera sur une synthèse critique et une étude de performances des principales techniques de mise en œuvre des filtres PN en temps réel, à savoir : le sectionnement avec chevauchement sauvegardé (SCSauve), chevauchement additionné (SCAdd), et sans chevauchement (SSC). Les performances sont évaluées selon quatre critères : l’erreur de calcul, le retard pur engendré, la quantité de mémoire requise et la complexité algorithmique exigée. Une définition des différentes erreurs de calcul dues à la réalisation des filtres PN en temps réel est abordée. Une approche analytique est aussi élaborée dans le but de caractériser l’origine de ces erreurs de calcul. L’impact de sectionnement sur la qualité de la réponse d’un filtre PN est évalué dans les deux domaines temporel et fréquentiel, respectivement par la notion de l’erreur de sectionnement relative et le taux de distorsion harmonique (THD).
Une nouvelle technique s’appuie sur le sectionnement sans chevauchement est proposée. Elle se base sur un calcul récursif de l’état initial du filtrage non causal. Une pile de type FIFO (First In, First Out) est intégrée afin d’organiser les échantillons d’entrées. Les inversions temporelles sont implémentées par des piles de type LIFO (First Out, First In). La technique proposée offre une diminution de la complexité algorithmique et de la quantité de mémoire requise, avec une réduction du retard pur pour des erreurs de calcul acceptables
| | Directeur de thèse : | BELBACHIR Mohamed Faouzi |
Conception et Implémentation en Temps Réel des Filtres à Phase Linéaire à l’aide des Filtres Récursifs Non Causaux à Phase Nulle [texte imprimé] / MOUFFAK Adnane, Auteur . - 2015-2016 . - 209 p. + CD. Langues : Français ( fre) | Catégories : | Electronique:SIGNAUX ET SYSTEMES
| | Mots-clés : | phase nulle phase linéaire filtre RII filtres RIF filtre PN sectionnement par chevauchement sauvegardé - sectionnement par chevauchement additionné sectionnement sans chevauchement complexité algorithmique retard pur- FIFO- LIFO | | Résumé : | Cette thèse consiste à étudier et élaborer de nouvelles techniques d’implémentation en temps réel de certaine classe particulière de systèmes, appelés filtres récursifs non causaux à phase nulle (PN). Ces filtres sont souvent utilisés en temps différé (off line). Ils s’implémentent avec des cellules élémentaires récursives, et nécessitent deux inversions temporelles. Ainsi, leur mise en œuvre se réalise par deux filtrages : l’un est causal et s’exécute dans le sens direct (forward filtering), l’autre est non causal, s’effectuant avec une entrée inversée (backward filtering). Ils sont appréciés pour leurs performances intéressantes et non conflictuelles en amplitude et en phase. Ils peuvent avoir à une phase exactement nulle avec une caractéristique d’amplitude très sélective, qui se rapproche à celle d’un filtre optimal elliptique. Ils présentent une bonne alternative par rapport aux filtres classiques RII à phase quasi-linéaire et RIF à phase linéaire.
Cependant, leur mise en œuvre en temps réel est délicate ; et rend leur utilisation peu intéressante pour le traitement des signaux de longueur importante. Il existe dans la littérature scientifique, quelques techniques de leur implémentation en temps réel. Celles-ci se basent, pour la plupart, sur des approches utilisant un sectionnement du signal traité. Ceci engendre des erreurs de calcul souvent importantes, avec des retards purs conséquents et qui exigent plus de ressources en mémoire. Notre contribution dans cette thèse portera sur une synthèse critique et une étude de performances des principales techniques de mise en œuvre des filtres PN en temps réel, à savoir : le sectionnement avec chevauchement sauvegardé (SCSauve), chevauchement additionné (SCAdd), et sans chevauchement (SSC). Les performances sont évaluées selon quatre critères : l’erreur de calcul, le retard pur engendré, la quantité de mémoire requise et la complexité algorithmique exigée. Une définition des différentes erreurs de calcul dues à la réalisation des filtres PN en temps réel est abordée. Une approche analytique est aussi élaborée dans le but de caractériser l’origine de ces erreurs de calcul. L’impact de sectionnement sur la qualité de la réponse d’un filtre PN est évalué dans les deux domaines temporel et fréquentiel, respectivement par la notion de l’erreur de sectionnement relative et le taux de distorsion harmonique (THD).
Une nouvelle technique s’appuie sur le sectionnement sans chevauchement est proposée. Elle se base sur un calcul récursif de l’état initial du filtrage non causal. Une pile de type FIFO (First In, First Out) est intégrée afin d’organiser les échantillons d’entrées. Les inversions temporelles sont implémentées par des piles de type LIFO (First Out, First In). La technique proposée offre une diminution de la complexité algorithmique et de la quantité de mémoire requise, avec une réduction du retard pur pour des erreurs de calcul acceptables
| | Directeur de thèse : | BELBACHIR Mohamed Faouzi |
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