scienceitНаука. Инновации. ТехнологииScience. Innovations. Technologies2308-4758North-Caucasus Federal Universityscienceit-482Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL AND MATHEMATICAL SCIENCESЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ В ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ С МОДУЛЯМИ СПЕЦИАЛЬНОГО ВИДАDIGITAL FILTERS IN TWO-STAGE RESIDUE NUMBER SYSTEM WITN SPRCIAL MODULESЧервяковНиколай ИвановичChervyakovNikolay Ivanovichk-fmf-primath@stavsu.ruЛяховПавел АлексеевичLyakhovP. A.ahov@mail.ruШульженкоКирилл СергеевичShulzhenkoKirill Sergeevichkirill-joker@mail.ruСеверо-Кавказский федеральный университетРоссияNorth Caucasus Federal UniversityRussian Federation201406092022014155Copyright © Червяков Н.И., Ляхов П.А., Шульженко К.С., 20222022Червяков Н.И., Ляхов П.А., Шульженко К.С.Chervyakov N.I., Lyakhov P.A., Shulzhenko K.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://scienceit.elpub.ru/jour/article/view/482

В статье предложена новая архитектура фильтра с конечной импульсной характеристикой в двухступенчатой системе остаточных классов с модулями специального вида. Показаны достоинства и недостатки предложенного подхода. Моделирование работы предложенной архитектуры показало, что новый подход позволяет сократить время обработки данных. Преимущество разработанного фильтра по сравнению с известными аналогами фильтров в системе остаточных классов доходит до 20 % при реализации устройств с большими порядками.

The paper proposes a new architecture of the finite impulse response filter in the two-stage residue number system with special modules. Showing the advantages and disadvantages of the proposed approach. Simulation of the proposed architecture has shown that the new approach can reduce the processing time. Advantage of the developed filter compared to known similar filters in the residue number system up to 20 % with the implementation of devices with large orders.

КИХ-фильтрсистема остаточных классовцифровая обработка сигналовмодулярная арифметикаFIR FilterResidue Number SystemDigital Signal ProcessingModular ArithmeticReferencesChanghun Cho, Jaehwan Jeon, Joonki Paik. Real-Time Spatially Adaptive Image Restoration Using Truncated Constrained Least Squares Filter // 2014 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), 2014, Р. 256-257.Changhun Cho, Jaehwan Jeon, Joonki Paik. Real-Time Spatially Adaptive Image Restoration Using Truncated Constrained Least Squares Filter // 2014 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), 2014, Р. 256-257.Чобану М. Многомерные многоскоростные системы обработки сигналов. М.: Техносфера, 2009. 480 с.Чобану М. Многомерные многоскоростные системы обработки сигналов. М.: Техносфера, 2009. 480 с.Li Tan, Jean Jiang, Digital Signal Processing, Second Edition: Fundamentals and Applications, Academic Press, 2013, 876 p.Li Tan, Jean Jiang, Digital Signal Processing, Second Edition: Fundamentals and Applications, Academic Press, 2013, 876 p.Shahana T. K., James R. K., Jose B. R., Jacob K. P., Sasi S. Performance Analysis of FIR Digital Filter Design: RNS Versus Traditional // ISCIT 2007 International Symposium on Communications and Information Technologies Proceedings, 2007, Р. 1-5.Shahana T. K., James R. K., Jose B. R., Jacob K. P., Sasi S. Performance Analysis of FIR Digital Filter Design: RNS Versus Traditional // ISCIT 2007 International Symposium on Communications and Information Technologies Proceedings, 2007, Р. 1-5.Omondi A., Premkumar B. Residue Number Systems: Theory and Implementation. Imperial College Press, 2007, 296 p.Omondi A., Premkumar B. Residue Number Systems: Theory and Implementation. Imperial College Press, 2007, 296 p.Cardarilli G. C., Nannarelli A., Re M. Residue Number System for Low-Power DSP Applications. Proc. 41st Asilomar Conf. Signals, Syst., Comput., 2007, Р. 1412-1416.Cardarilli G. C., Nannarelli A., Re M. Residue Number System for Low-Power DSP Applications. Proc. 41st Asilomar Conf. Signals, Syst., Comput., 2007, Р. 1412-1416.Червяков Н. И., Сахнюк П. А., Шапошников А. В., Макоха А.Н. Нейрокомпьютеры в остаточных классах. М.: Радиотехника, 2003. 272 с.Червяков Н. И., Сахнюк П. А., Шапошников А. В., Макоха А.Н. Нейрокомпьютеры в остаточных классах. М.: Радиотехника, 2003. 272 с.Stamenković N. Digital FIR Filter Architecture Based on the Residue Number System. Facta Universitatis, Ser.: Elec. Energ., Vol. 22, No. 1, 2009. Р. 125-140.Stamenković N. Digital FIR Filter Architecture Based on the Residue Number System. Facta Universitatis, Ser.: Elec. Energ., Vol. 22, No. 1, 2009. Р. 125-140.Afsheh A., Mojoodi A. An Improved Reverse Converter for Moduli Set // ISCIT 2010 International Symposium on Communications and Information Technologies Proceedings, 2010. Р. 928-933.Afsheh A., Mojoodi A. An Improved Reverse Converter for Moduli Set // ISCIT 2010 International Symposium on Communications and Information Technologies Proceedings, 2010. Р. 928-933.Червяков Н. И., Сахнюк П. А., Шапошников А. В., Ряднов С. А. Модулярные параллельные вычислительные структуры нейропроцессорных систем. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 288 с.Червяков Н. И., Сахнюк П. А., Шапошников А. В., Ряднов С. А. Модулярные параллельные вычислительные структуры нейропроцессорных систем. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. 288 с.Gbolagade K. A., Cotofana S. D. An O(n) Residue Number System to Mixed Radix Technique // ISCAS 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 2009 Р. 521-524.Gbolagade K. A., Cotofana S. D. An O(n) Residue Number System to Mixed Radix Technique // ISCAS 2009 IEEE International Symposium on Circuits and Systems, 2009 Р. 521-524.Стемпковский А. Л., Корнилов А. И., Семенов М. Ю. Особенности реализации устройств цифровой обработки сигналов в интегральном исполнении с применением модулярной арифметики // Информационные технологии. № 2, 2004. С. 2-9.Стемпковский А. Л., Корнилов А. И., Семенов М. Ю. Особенности реализации устройств цифровой обработки сигналов в интегральном исполнении с применением модулярной арифметики // Информационные технологии. № 2, 2004. С. 2-9.Saremi M., Timarchi S. Efficient 1-out-of-3 Binary Signed-Digit Multiplier for the Moduli Set. Computer Architecture and Digital Systems (CADS) // 2013 17th CSI International Symposium, 30-31 Oct. 2013, Р. 123-124.Saremi M., Timarchi S. Efficient 1-out-of-3 Binary Signed-Digit Multiplier for the Moduli Set. Computer Architecture and Digital Systems (CADS) // 2013 17th CSI International Symposium, 30-31 Oct. 2013, Р. 123-124.Low J.Y.S. A Signed Integer Programmable Power-of-Two Scaler for RNS // Circuits and Systems (ISCAS). IEEE International Symposium, 19-23 May 2013. Р. 2211-2214.Low J.Y.S. A Signed Integer Programmable Power-of-Two Scaler for RNS // Circuits and Systems (ISCAS). IEEE International Symposium, 19-23 May 2013. Р. 2211-2214.Gallaher D., Petry F. E., Sirnivasan P. The Digit Parallel Method for Fast RNS to Weighted Number System Conversion for Specify Moduli. IEEE Trans. on Circuits and System II: Analog and Digital Signal Processing, vol. 44, no. 1, Jan. 1997. Р. 53-57.Gallaher D., Petry F. E., Sirnivasan P. The Digit Parallel Method for Fast RNS to Weighted Number System Conversion for Specify Moduli. IEEE Trans. on Circuits and System II: Analog and Digital Signal Processing, vol. 44, no. 1, Jan. 1997. Р. 53-57.Tomczak T. Fast Sign Detection for RNS. IEEE Trans. on Circuits and Systems-I: Regular papers, vol. 55, no. 6, July 2008. Р. 1502-1511.Tomczak T. Fast Sign Detection for RNS. IEEE Trans. on Circuits and Systems-I: Regular papers, vol. 55, no. 6, July 2008. Р. 1502-1511.Zivaljevic D., Stamenković N., Stojanović V. FIR Filter Implementation Based on the RNS with Diminished-1 Encoded Channel. TSP 35th International Conference on Telecommunications and Signal Processing, 2012. Р. 662-666.Zivaljevic D., Stamenković N., Stojanović V. FIR Filter Implementation Based on the RNS with Diminished-1 Encoded Channel. TSP 35th International Conference on Telecommunications and Signal Processing, 2012. Р. 662-666.Hussain Z. M., Sadik A. Z., O'Shea P. Digital Signal Processing: An Introduction with MATLAB and Applications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. 350 p.Hussain Z. M., Sadik A. Z., O'Shea P. Digital Signal Processing: An Introduction with MATLAB and Applications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011. 350 p.Parhami B. Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs, 2nd edition. Oxford University Press, New York, 2010, 641 p.Parhami B. Computer Arithmetic: Algorithms and Hardware Designs, 2nd edition. Oxford University Press, New York, 2010, 641 p.Younes D., Steffan P. A Comparative Study on Different Moduli Sets in Residue Number System // International Conference on Computer Systems and Industrial Informatics (ICCSII), 2012. Р. 1-6.Younes D., Steffan P. A Comparative Study on Different Moduli Sets in Residue Number System // International Conference on Computer Systems and Industrial Informatics (ICCSII), 2012. Р. 1-6.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.