NEW TYPE OF NEARLY MONOTONIC PASSBAND FILTERS WITH SHARP CUTOFF

New type of nearly monotonic rational function with one pair of zeros on imaginary axis has been proposed. By using these new functions with zeros as a parameter, it is possible to make tradeoff between minimum stopband attenuation and selectivity of the amplitude characteristic. In order to present efficiency of the proposed filter, comparison with allpole filter monotonic in the passband and inverse Chebyshev filter is presented. Also, design example for the seventh order new type lowpass filter is given

Chained-Function Filter Synthesis Based on the Modified Jacobi Polynomials

A new class of filter functions with pass-band ripple which derives its origin from a method of determining the chained function lowpass filters described by Guglielmi and Connor is introduced. The closed form expressions of the characteristic functions of these filters are derived by using orthogonal Jacobi polynomial. Since the Jacobi polynomials can not be used directly as filtering function, these polynomials have been adapted by using the parity relation for Jacobi polynomials in order to be used as a filter approximating function. The obtained magnitude response of these filters is more general than the magnitude response of published Chebyshev and Legendre chained function filter, because two additional parameters of modified Jacobi polynomials as two additional degrees of freedom are available. It is shown that proposed modified Jacobi chained function filters approximation also includes the Chebyshev chained function filters, the Legendre chained function filter, and many other types of filter approximations, as its special cases

A Comparison of Papoulis and Chebyshev Filters in the Continuous Time Domain

The subject of this paper is the revisit of the Chebyshev (equiripple) and Papoulis (monotonic or staircase) low-pass filter in order to compare. It can be stated the fair comparison of Papoulis and Chebyshev filters cannot be found in the available literature. At the beginning, it is shown that ripple parameter may be used in order the Chebyshev filter to obtain a magnitude response having less passband ripple than the standard Chebyshev response. At the same time, the passband edge frequency is preserved at 3 dB. Further, the unified approach to design odd and even degree Papoulis filters is explained. For the purpose of comparison, the Chebyshev filter as a counterpart of the Papoulis filter is introduced. Thus obtained Chebyshev filter has the same stop band insertion loss, group delay and transient response as Papoulis filter. However, its passband performance is much better. It is shown that Chebyshev filter counterpart offers a better solution than Papoulis filter in all applications, except in ones applications where is required that passband attenuation to have a staircase shape

An RC active filter design handbook

The design of filters is described. Emphasis is placed on simplified procedures that can be used by the reader who has minimum knowledge about circuit design and little acquaintance with filter theory. The handbook has three main parts. The first part is a review of some information that is essential for work with filters. The second part includes design information for specific types of filter circuitry and describes simple procedures for obtaining the component values for a filter that will have a desired set of characteristics. Pertinent information relating to actual performance is given. The third part (appendix) is a review of certain topics in filter theory and is intended to provide some basic understanding of how filters are designed

Nove klase funkcija za sintezu dvokanalne hibridne banke filtara

This PhD discusses the research related to the approximation and implementation of the twochannel hybrid filter banks. Special attention is paid to the analogue part, i.e. analysis part of the hybrid filter banks. Two approximations of the filter bank pair for analysis have been proposed. The first approximation of the transfer function of the low-pass filter is based on the simple adaptation of the orthogonal Jacobi polynomials in order to obtain the Pseudo-Jacobian polynomials. In relation to other known approximations, the Pseudo-Jacobian polynomial one has two prime parameters, which can adjust the characteristics of the filter in wide ranges. This approximation can be successfully applied for the realization of a complementary bank of filters. It is known that recursive double-complementary digital filter banks can be implemented with all-pass filters, and research has shown that double-complementary filter banks can also be realized in the analogue domain. The realization of the proposed filter bank has been done in two steps. In the first step, with the complementary decomposition, the prototype transfer function is obtained by two all-pass filters, while in the second step, by their addition or subtraction, transfer functions of lowpass and highpass filters are obtained. The advantage of such a system is that the same hardware can be used for realization of both low frequency and high frequency transfer functions. Monte Carlo simulation of the realization of a double complementary analog filter pair based on a parallel connection of two analogue all-pass filters showed that all-pass realization is characterized by a small sensitivity of the attenuation characteristics to the component tolerances in the filter pass-band, while the sensitivity in the stop-band is substantially higher compared to the case of a standard cascade realization of the low-pass filter and the high-pass filter. By a suitable selection of the analysis filter bank and the synthesis filter bank, a condition for suppressing the effects arising from the overlapping of the spectrum in banks for analysis and synthesis can be fulfilled. The all-pass complementarity of an analogue filter bank points to the fact that amplitude distortion, which is introduced by the analog bank of the analysis filters, can be completely suppressed, so that the non-linearity of the group delay characteristics is the predominant distortion. In order to achieve a near perfect reconstruction of the signal, a new realization of the group delay corrector was proposed, which makes it possible for the group delay to be constant in a flat sense, i.e. with a number of flatness at the origin. An analysis of the sensitivity has shown that the sensitivity of the correction of the group waveform in the filter pass-band that is proportional to the square of the Q -factor of the pole. In other words, the group delay corrector is very sensitive to the component tolerances

New Class of Functions for the Synthesis of Chain Filters

Апроксимација и импементација ланчаних филтара је предмет анализе истраживања презентованих у дисертацији. Најважнији резултати истраживања су приказани у четири поглавља: Синтеза филтарских функција Jacobi-jeвим полиномима, Модификована Jacobijeева ланчана функција, Синтеза полиномских ланчаних филтара и Реализација. У Закључку су сумирани најважнији научни доприноси и правци будућих истраживања. Главни део представљене дисертације подељен је у пет поглавља. У другом поглављу, након увода, појам апроксимације амплитудске карактеристике полиномских филтара ортогоналним полиномима је проширен и на примену ортогоналних Jacobijeвих полинома. Једноставном модификацијом ортогоналних Jacobi-jевих полинома добијени су полиноми названи Модификовани-Jacobi-jеви полиноми, погодни за апроксимацију амплитудске карактеристике аналогних филтара пропусника ниских фреквенција. Треба напоменути да модификовани Jacobijeви полиноми нису ортогонални. Ако је степен филтара задат, оба параметра Jacobijевог полинома (α и β) су слободни параметри који се могу користити за континуирано подешавање амплитудске или фазне карактеристике филтра. То чини да су добијене фреквенцијске карактеристике флексибилније од апроксимација стандардним ортогоналним полиномима као што су апроксимације са Chebysheveвим или Legendrов полиномима. Треба напоменути да предложена апроксимација модификованим-Jacobijeвим полиномима, погодним избором параметара Jacobijeвих полинома, генерише многе напред поменуте апроксимације полиномских филтара, као на пример: Butterworth-ов, Chebyshevev, Chebysh-евев, Legendr-ов и њихове деривате које су предложили Ku и Drubin, итд. Описана техника синтезе анлогних филтара модификованим Jacobijeвим полиномима, учињена је још ефикаснијом додавњем коначних нула преноса у преносну функцију филтра. Као што је добро познато, коначне нуле преноса на реалним фреквенцијама, тј. на имагинарној оси, немају утицаја на фазну карактеристику филтра. Међутим оне се могу тако одредити да карактеристика слабљења има Chebyshевев карактер у непропусном опсегу. Наведени су подаци о положају полова ове класе филтара у s-равни за параметар Jacobijeв их полинома, који дају приближно монотону амплитудску карактеристику за степен филтра од три до десет. Извршено је детаљно порђење добијених резултата са познатим критично монотоним преносним функцијама, и показано је да предложена класа полинома нуди и боља решења од стандардних апроксимација. На крају ове главе извршено је и поређење нове класе филтара са коначним нулама преноса и инверзног Chebyshevev филтра. Показано је да синтеза филтара модификованим Jacobijeвим полиномима са коначним нулама преноса нуди боље перформансе од инверзних Chebyshevevih филтара. У трећем поглављу описана је нова класа преносних функција за синтезу ланчаних филтара. Ове ланчане функције, назване модификоване Jacobijeve ланчане финкције (mJCF),добијене су као производ модификованих Jacobijevих полинома нижег степена, назване seed функције. Оптимизација преносне функције се може завршити тако да све seed функције буду са истим параметрима. У том случају у Chebysheveve ланчане функције (CCF) и Legendrовe ланчане функије (LCF) су специјални случајеви модификованих Jacobijevиx ланчаних функција. Бољи резултати се могу добити ако се за задати степен филтра, поред оптимизаије броја seed функција, оптимизира се и свака seed функција која може да има различите параметре Jacobijevих полинома. У том случају је број могућих комбинација велики па је погодно најпре извршити оптимизацију са истим параметрима, а затим одабрати једну seed функцију којом ће се извршити накнадно подешавање неке од карактеристика у устаљеном или прелазном стању. Излагања у четвртом поглављу односе се на синтезу полиномских лачаних филтара. Посебна пажња је поклоњена ланчаним филтрим са две seed функије.Фактор доброте коњуговано комплексног пара полова, фактор нагиба и максимална вредност повратних губитака су коришћени за поређење преносних функција. Функције циља су повратни губици. На примерима преносних функција седмог, осмог, деветог и десетог реда анализирани су реазултати апроксимације. Показано је да се редукција повратног слабљења може остварити преносним функцијама вишег реда без велике промене Q-фактора пола и коефицијента нагиба. Ова техника је први пут примењена давне 1967 за редукцију Q-фактора критичног пара полова. Коначно, излагања у петој глави се односе на пасивну LC лесвичасту реализацију ланчаних филтара. Последњи корак у пројектовању филтара јесте формирање прототипа електричног кола које служи као основа за физичку реализацију (имплементацију) филтра. Наиме, реализаицја нископропусних прототипова филтара засновна је на елементима са концентрисаним параметрима двоприступне пасивне лесвичасте LC мреже. Филтар се побуђује реалним генератором који има унутрашњу отпорност, а на другом приступу затворен је отпорником. Управо ове конфигурације представљају везу између филтарске функције и физичке реализаије филтра. Посматрају се прототипски филтар пропусник ниских фреквенција и филтар пропусник опсега фреквенција и њихова имплементацја помоћу елемената са конентрисаним параметарима. Посебна пажња је посвећена реализацији ланчаног филтра пропусника ниских фреквенција заснованог на каскади секција водова

A Search for Cosmic Microwave Background Anisotropies on Arcminute Scales with Bolocam

We have surveyed two science fields totaling one square degree with Bolocam at 2.1 mm to search for secondary CMB anisotropies caused by the Sunyaev- Zel'dovich effect (SZE). The fields are in the Lynx and Subaru/XMM SDS1 fields. Our survey is sensitive to angular scales with an effective angular multipole of l_eff = 5700 with FWHM_l = 2800 and has an angular resolution of 60 arcseconds FWHM. Our data provide no evidence for anisotropy. We are able to constrain the level of total astronomical anisotropy, modeled as a flat bandpower in C_l, with frequentist 68%, 90%, and 95% CL upper limits of 590, 760, and 830 uKCMB^2. We statistically subtract the known contribution from primary CMB anisotropy, including cosmic variance, to obtain constraints on the SZE anisotropy contribution. Now including flux calibration uncertainty, our frequentist 68%, 90% and 95% CL upper limits on a flat bandpower in C_l are 690, 960, and 1000 uKCMB^2. When we instead employ the analytic spectrum suggested by Komatsu and Seljak (2002), and account for the non-Gaussianity of the SZE anisotropy signal, we obtain upper limits on the average amplitude of their spectrum weighted by our transfer function of 790, 1060, and 1080 uKCMB^2. We obtain a 90% CL upper limit on sigma8, which normalizes the power spectrum of density fluctuations, of 1.57. These are the first constraints on anisotropy and sigma8 from survey data at these angular scales at frequencies near 150 GHz.Comment: 68 pages, 17 figures, 2 tables, accepted for publication in Ap