Parks-McClellan optimal FIR filtre tasarım algoritmasının açık kaynaklı bir uygulamasını nereden edinebilirim?

Arka plan: Genellikle benzersiz bir filtre gerektiren bir tür sinyal işleme görevi yapıyorum. Genellikle bu noktada MATLAB'a gidip $\tt firpm()$ kullanarak benzersiz bir filtre oluştururum . MATLAB firpm()işlevi Parks-McClellan algoritmasını uygular. Şimdi bir filtrem var ve filtreyi sabit kodlu bir diziye koyuyorum. Ama sorun şu anda sadece bir senaryo için çalışan bir sabit kodlu filtre var.

Sorun: Şimdi sinyal işleme problemimi du-jour'u çözebilirim ... ama sadece çok SPECIFIC tek örnekleme hızı veya SPECIFIC senaryosu için.

Amaç: $\tt firpm()$ 'yi C kodundan veya başka bir dilden arayabilmek ve sinyal işleme kodumu daha genel hale getirmek istiyorum. Açık kaynak kodlu bir uygulama bulamıyorum firpm()!

Parks-McClellan optimal FIR filtre tasarım algoritmasının (aka $\tt firpm()$ MATLAB'da) açık kaynaklı bir uygulamasını nereden edinebilirim ?

• PS Pencereyi veya başka bir şeyi kullanarak farklı filtreler tasarlayabileceğimin farkındayım ... yorumlarda bunlardan bahsetmekten çekinmeyin. Ancak bu sorunun amacı "diğer filtre tasarım teknikleri nelerdir?" nokta ÇOK ÇOK yararlı $\tt firpm()$ ... ya da benzeri bir açık kaynak uygulaması bulmaktır .

• PPS Bu sorunun amaçlarından biri, ilk olarak koda bakarak Parks-McClellan algoritmasının nasıl çalıştığını öğrenmek ve daha sonra bazı arka plan teorisini okumayı planlamaktır.

İşte Remez değişim algoritmasının LGPL sürümü . Oktav kodu bundan türetilmiş gibi görünüyor. Vikipedi sayfası Parks McClellan sayfasından bağlandı .
Orijinal Janovetz kodu projenizde daha kolay kullanılabilir olabilir, çünkü oktav çağrıları yoktur, ancak remez.cc dosyasındaki hata düzeltmeleri veya hızlandırmaları hakkında herhangi bir bilgi için oktav-forge svn changelog'u kazmak akıllıca olacaktır. .

MATLAB benzeri bir ortamın ücretsiz yazılım uygulaması olan GNU Octave'de Parks-McClellan'ın (Remez değişim algoritması olarak da bilinir) açık kaynaklı bir uygulaması var. "Remez" olarak adlandırılan işlev Octave-Forge'da barındırılan "sinyal" paketinde bulunur . Paketi indirirseniz, algoritmanın bir C ++ uygulaması olan "remez.cc" yi bulacaksınız.

Octave ile ilgili güzel bir şey, MATLAB ile neredeyse kod uyumlu olmasıdır, bu yüzden isterseniz kodu kullanmak için kolayca bağlantı kurabilirsiniz. MATLAB'da MEX biçiminde sağlanan algoritma uygulamalarına göz atmak için iyi bir yoldur.

Uygun bir sürüm Python'un scipy.signal.remez dosyasında bulunabilir . Numpy / scipy kullanıyorsanız güzel.

C'deki Parks McClellan algoritması için başka bir kaynak. Bu kod, yukarıda belirtilen SciPy kodundan farklıdır, orijinal 69 goto ifadesinin 61'i kaldırılmıştır (SciPy kodu hala yaklaşık 37 goto'dur). Ayrıca kodu sıfıra bölmenin olabileceği 3 yerde sabitler ve bant kenarı değerlerini kontrol eden bazı ek kodlara sahiptir.

http://www.iowahills.com/A7ExampleCodePage.html

belki bunu zaten biliyorsunuzdur, ancak matlabınız varsa matlab kodlayıcıyı kullanabilir ve incelemek istediğiniz özelliği kullanan basit bir işlev oluşturabilirsiniz. Sonra çalıştırın ve oluşturulan C kodunu görün. FFT ve QR ayrışımı ile denedim ve biraz dağınık olsa da, gayet iyi anlaşılabilir.

İşte "çekirdek" remez algoritmasının gerçek bir Matlab sürümünü yapan bir makale. “Remez çoklu değişim algoritması hakkındaki orijinal fikri izleyen MATLAB tabanlı optimum çok bantlı FIR filtreleri tasarım programı” -2011 IEEE Uluslararası Devreler ve Sistemler Sempozyumu (ISCAS) - Yazarlar (Ahsan, Saramaki)

Bu makale temel algoritmayı açıklamada iyi bir iş çıkarmıştır. Makalenin amacı, algoritmayı çok iyi açıklamayan ve çoğu zaman doğrudan diğer dillere çevrilen orijinal Fortran kodunu kullanmaktan kaçınmaktı.

Yorum yapacağım bir şey var. Algoritmanın temel fikirlerinden biri bir eğriye uymak ve daha sonra uç noktaları bulmaktır. Genellikle bu fikri açıklamak için bir Lagrange İnterpolasyonu kullanılır, ancak Lagrange İnterpolasyonu zayıf sayısal özelliklere sahiptir. Orijinal algoritmada Lagrange İnterpolasyonunun Barycentric Uygulaması - Lagrange enterpolasyonunun ilişkili tuzaklarının çoğunu önler. Bu nedenle, kodu tam olarak anlamaya çalışıyorsanız, Barycentric Interpolation'ı aramak isteyebilirsiniz.

Matlab's firpm ve Scipy.signal remez arasındaki farklara dikkat edin. Örneğin, bu iki ifade eşdeğerdir:

% Matlab
firpm(10,[.2 .8],[1 1],'Hilbert')

# Python
from scipy.signal import remez

remez(11, [0.1, 0.4], [1], type='hilbert')