Hibrit pencere fonksiyonları kullanarak yeni FIR sayısal süzgeçlerin tasarımı
Design of new FIR digital filters by using hybrid window functions
Yazar: OĞUZHAN COŞKUN
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL AVCİ
Abant İzzet Baysal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Sayısal işaret işleme = Digital signal processing

Özet:
Bu tez çalışmasında, FIR sayısal süzgeçlerin pencereleme yöntemi tabanlı tasarımı için yeni hibrit pencere fonksiyonları sunulmaktadır. Önerilen bu yeni pencereler, literatürde bulunan iki parametreli Cosh penceresi ile tek parametreli farklı pencerelerin birleştirilmesiyle elde edilmiştir. Öncelikle on adet pencere spektral parametre cinsinden sabit ve önerilen pencerelerin pencere spektral performans analizi yapılmıştır. Daha sonra süzgeç tasarımı ile ilgili pencere spektral parametre olan tepecik oranı ve analob genişliği cinsinden önerilen pencerelerin analizleri yapılmıştır. N = 51 pencere uzunluğu ve sabit analob genişliğinde yapılan benzeşim sonuçları, dört adet Cosh tabanlı hibrit pencerenin Kaiser ve Cosh pencerelerinden daha iyi tepecik oranı sonuçları verdiğini göstermiştir. N = 51 pencere uzunluğunda farklı analob genişliğinde yapılan benzeşim sonuçları ise beş hibrit pencerenin Cosh penceresinden daha iyi tepecik oranı verebileceğini göstermiştir. Son olarak önerilen hibrit pencerelerin süzgeç tasarımındaki performansları kıyaslamalı olarak incelenmiştir. N = 51 süzgeç uzunluğu ve farklı süzgeç geçiş genişliklerinde yapılan benzeşim sonuçları, altı hibrit pencerenin Cosh penceresine göre daha iyi süzgeç karakteristiği sağlayabileceğini göstermiştir. Ayrıca, N = 51 ve 101 süzgeç uzunluklarında önerilen pencerelerle tasarlanan süzgeçler, literatürdeki iki parametreli pencerelerle tasarlanan süzgeçlerle sabit geçiş genişliği için minimum bant durdurma zayıflatması cinsinden kıyaslanmışlardır. Sonuçlar, Cosh-Hamming ve Cosh-Von Hann pencerelerinin diğer pencerelere göre daha iyi süzgeçler sağlayabildiğini göstermiştir.

Abstract:
In this thesis study, new hybrid window functions are presented for the design of windowing method based design of FIR digital filters. These proposed new windows are obtained by combining the Cosh window having two-parameters with different windows having one-parameter in the literature. First of all, window spectral performance analysis of fixed and proposed windows are performed in terms of ten window spectral parameters. Then, analysis of the proposed windows in terms of the ripple ratio and mainobe width, which are the window spectral parameters related with filter design, are performed. The simulation results with a window length of N = 51 and fixed mainlobe width show that four Cosh based hybrid windows can present better ripple ratio than both Kaiser and Cosh windows. As for the simulation results with a window length of N = 51 and different mainlobe widths, it is shown that five hybrid windows can present better ripple ratio than Cosh window. Finlly, the performance of the proposed hybrid windows in the filter design is investigated comparatively. The simulation results performed for a filter length of N = 51 and different filter transition widths show that six hybrid windows can provide better filter characteristics than Cosh window. Moreover, for filter lengths of N = 51 and 101, the filters designed by the proposed windows are compared with the filters designed by two-parameter windows in literature in terms of the minimum stopband attenuation for fixed transition width.  Results show that Cosh-Hamming and Cosh-Von Hann windows can provide better filters than other windows.