SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ KỸ THUẬT CẮT NGẮN PHƯƠNG THỨC  VÀ CẮT NGẮN CÂN BẰNG TRONG GIẢM BẬC MÔ HÌNH CHO BỘ LỌC IIR

Nguyễn Xuân Kiên; Đỗ Thị Linh Nhâm; Nguyễn Thanh Tùng

doi:10.34238/tnu-jst.12005

SO SÁNH, ĐÁNH GIÁ KỸ THUẬT CẮT NGẮN PHƯƠNG THỨC VÀ CẮT NGẮN CÂN BẰNG TRONG GIẢM BẬC MÔ HÌNH CHO BỘ LỌC IIR

Thông tin bài báo

Ngày nhận bài: 10/02/25 Ngày hoàn thiện: 06/03/25 Ngày đăng: 07/03/25

Các tác giả

1. Nguyễn Xuân Kiên, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên
2. Đỗ Thị Linh Nhâm, Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên
3. Nguyễn Thanh Tùng , Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông - Đại học Thái Nguyên

Tóm tắt

Bài báo nghiên cứu giảm bậc mô hình cho bộ lọc IIR bậc 30 trong hệ thống viễn thông nhằm đơn giản hóa cấu trúc, bảo toàn đặc tính động lực học và giảm chi phí tính toán. Hai thuật toán Cắt ngắn phương thức và Cắt ngắn cân bằng được so sánh ở các bậc r = 13 và r = 15. Ở bậc 13, sai số H_∞ và H₂ của Cắt ngắn phương thức lần lượt là 1,109873×10⁻² và 5,661614×10⁻³, thấp hơn so với Cắt ngắn phương thức là 2,097335×10⁻² và 1,805762×10⁻². Phân tích đáp ứng cho thấy, với Cắt ngắn cân bằng, sau 30 giây đáp ứng thời gian của hệ giảm bậc bám sát với hệ gốc, và đáp ứng tần số trên 10 rad/s cũng xấp xỉ với hệ gốc, trong khi Cắt ngắn phương thức luôn cho sai khác đáng kể. Ở bậc 15, sai số của Cắt ngắn cân bằng giảm nhiều hơn (H_∞: 1,233049×10⁻³, H₂: 8,219160×10⁻⁴) với đáp ứng gần như trùng khớp với hệ gốc, còn Cắt ngắn phương thức vẫn sai khác đáng kể. Kết quả khẳng định Cắt ngắn cân bằng là lựa chọn ưu việt trong việc giảm bậc bộ lọc IIR cho các ứng dụng viễn thông và xử lý tín hiệu.

Từ khóa

Xử lý tín hiệu viễn thông; Bộ lọc IIR; Giảm bậc mô hình; Cắt ngắn phương thức; Cắt ngắn cân bằng

Toàn văn:

PDF (English)

Tài liệu tham khảo

[1] E. Yılmaz and M. Üçüncü, "Coaxial Low-Pass Filter Design and Manufacture," IEEE Access, vol. 11, pp. 15845-15854, 2023.

[2] R. Gómez-García, L. Yang, M. Malki, and J. -M. Muñoz-Ferreras, "Frequency-Transformation-Based Co-Designed Lowpass-Single/Multi-Passband-Highpass RF Filters," IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 71, no. 8, pp. 3608-3621, Aug. 2024.

[3] X. Sun, H. Jiang, and C. Wen, "Multimodel Train Speed Estimation Based on High-Order Kalman Filter," IEEE Sensors Journal, vol. 24, no. 22, pp. 37183-37195, Nov.15, 2024.

[4] F. Lehmann and W. Pieczynski, "Reduced-Dimension Filtering in Triplet Markov Models," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 67, no. 2, pp. 605-617, Feb. 2022.

[5] P. Benner and E. S. Quintana-Orti, "Model reduction based on spectral projection methods," in Dimension Reduction of Large-Scale Systems, vol. 45, Lecture Notes in Computational Science and Engineering, Berlin/Heidelberg, Germany: Springer, 2005, pp. 5–45.

[6] P. Vuillemin, A. Maillard, and C. Poussot-Vassal, "Optimal modal truncation," Systems & Control Letters, vol. 156, 2021, Art. no. 105011.

[7] H. Kang, Q. Yuan, X. Su, T. Guo, and Y. Cong, "Modal truncation method for continuum structures based on matrix norm: Modal perturbation method," Nonlinear Dynamics, vol. 112, pp. 11313–11328, 2024.

[8] A. K. Prajapati and R. Prasad, "Model reduction using the balanced truncation method and the Padé approximation method," IETE Technical Review, vol. 39, no. 2, pp. 257–269, 2022.

[9] A. M. Burohman, B. Besselink, J. M. Scherpen, and M. K. Camlibel, "From data to reduced-order models via generalized balanced truncation," IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 68, no. 10, pp. 6160–6175, 2023.

[10] P. Benner and P. Goyal, "Balanced truncation for quadratic-bilinear control systems," Advances in Computational Mathematics, vol. 50, no. 4, 2024, Art. no. 88.

[11] V. R. Dehkordi and A. G. Aghdam, "A computationally efficient algorithm for order-reduction of IIR filters using control techniques," Proceedings of 2005 IEEE Conference on Control Applications, 2005, Toronto, ON, Canada, 2005, pp. 898-903.

DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.12005

Các bài báo tham chiếu

Hiện tại không có bài báo tham chiếu



Ghi nhớ