|
Abstract:
|
Mediaanisuodattimet ovat epälineaarisia suodattimia, jotka poistavat tehokkaasti impulssikohinaa säilyttäen samalla signaalissa esiintyvät nopeat muutokset. Näiden ominaisuuksiensa vuoksi mediaanisuodattimia on käytetty puheen- ja kuvankäsittelyssä sekä lääketieteellisessä signaalinkäsittelyssä ja yleensä suodatettaessa signaaleja, joissa kohina ja säilytettävät signaalikomponentit sijaitsevat samalla taajuusalueella, minkä vuoksi lineaariset suodattimet eivät ole tehokkaita. Tässä työssä esitellään uusi mediaanisuodatinluokka, paikallaankasvava FIR-mediaanihybridisuodatin (in-place growing FIR-median hybrid filter). FIR-mediaanihybridisuodatin jakaa suodatinikkunan FIR-tyyppisiin alisuodattimiin ja laskee mediaanin ikkunan keskimmäisestä näytteestä ja alisuodattimien ulostulosta. Paikallaankasvava FIR-mediaanihybridisuodatin puolestaan jakaa suodatinikkunan useisiin eripituisiin FIR-mediaanihybridisuodattimiin. Ulostulo saadaan monitasoisen mediaanioperaation tuloksena, jossa pituusjärjestyksessä seuraavan FIR-mediaanihybridisuodattimen keskimmäinen näyte saadaan pituusjärjestyksessä edellisen FIR-mediaanihybridisuodattimen ulostulosta. Tästä johtuu myös suodattimen nimi. Tämä monitasoinen rakenne voidaan vaihtoehtoisesti ilmaista yksitasoisena painotettuna mediaanina, mikä helpottaa suodatinluokan analysointia. Paikallaankasvava FIR-mediaanihybridisuodatin säilyttää kohinaisen signaalin askelmalliset muutokset terävinä vaimentaen samalla tehokkaasti kohinaa. Näitä ominaisuuksia havainnollistettiin tietokonesimulaatioiden avulla suodattamalla keinotekoista testisignaalia ja verenpainesignaalia. Lisäksi suodattimen kohinan vaimennuskykyä verrattiin FIR-mediaanihybridi- ja mediaanisuodattimeen integroimalla numeerisesti suodattimien tilastollisia ulostulojakaumia. /Kir11 |