IIR Filter Architectures with Truncation Error Feedback for ECG Signal Processing

Ott, Gustavo; Costa, Eduardo; Almeida, Sérgio; Fonseca, Mateus Beck

doi:10.1007/s00034-018-0860-2

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“…The authors have proposed a pipelined IIR filter structure and a novel implementation of the quantizer. Finally, the work in [ 36 ] proposes fixed-point hardware architectures for IIR filters, focusing on design specifications for ECG signal processing, using the truncation error feedback to attenuate errors caused by finite word length operations inside IIR recursive structures. The proposed IIR filter architectures were described and simulated using Verilog and synthesized using the 45 nm Nangate Open Cell Library to verify the area, delay, and power metrics.…”

Section: Background and Related Workmentioning

confidence: 99%

On the Design of an Energy Efficient Digital IIR A-Weighting Filter Using Approximate Multiplication

Pilipović

Risojević

Bulić

2021

Sensors

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This paper presents a new A-weighting filter’s design and explores the potential of using approximate multiplication for low-power digital A-weighting filter implementation. It presents a thorough analysis of the effects of approximate multiplication, coefficient quantization, the order of first-order sections in the filter’s cascade, and zero-pole pairings on the frequency response of the digital A-weighting filter. The proposed A-weighting filter was implemented as a sixth-order IIR filter using approximate odd radix-4 multipliers. The proposed filter was synthesized (Verilog to GDS) using the Nangate45 cell library, and MATLAB simulations were performed to verify the designed filter’s magnitude response and performance. Synthesis results indicate that the proposed design achieves nearly 70% reduction in energy (power-delay product) with a negligible deviation of the frequency response from the floating-point implementation. Experiments on acoustic noise suggest that the proposed digital A-weighting filter can be deployed in environmental noise measurement applications without any notable performance degradation.

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Section: Background and Related Workmentioning

confidence: 99%

On the Design of an Energy Efficient Digital IIR A-Weighting Filter Using Approximate Multiplication

Pilipović

Risojević

Bulić

2021

Sensors

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“…O objetivo de um projeto de fi ltro IIR de ponto fi xo é maximizar o desempenho do fi ltro e minimizar os efeitos da aritmética inteira Ott et al (2019). Converter um fi ltro de ponto fl utuante em ponto fi xo pode alterar signifi cativamente as características e o desempenho do fi ltro Bauer and S lowik (2017).…”

Section: Desafios Do Projeto De Filtros Com Aritmetica Inteiraunclassified

Microgrid System Design Based on Model Based Systems Engineering: The Case Study in the Amazon Region

Postigo¹,

Silva²

2021

Engenharia Elétrica: Desenvolvimento E Inovação Tecnológica

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“…O objetivo de um projeto de filtro IIR de ponto fixoé maximizar o desempenho do filtro e minimizar os efeitos da aritmética inteira Ott et al (2019). Converter um filtro de ponto flutuante em ponto fixo pode alterar significativamente as características e o desempenho do filtro Bauer and S lowik (2017).…”

Section: Desafios Do Projeto De Filtros Comunclassified

Uma nova abordagem para o problema das imprecisões numéricas resultantes da utilização de filtros com aritmética inteira

Araujo

Gomes²,

Harissis³

et al. 2020

Anais Do Simpósio Brasileiro De Sistemas Elétricos 2020

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Em aplicações de processamento digital de sinais (DSP), a filtragem de sinais é uma tarefa essencial, principalmente quando lidamos com ruídos e malformações inerentes aos sinais observados. Neste campo específico, a filtragem pode ser feita utilizando-se de diversos algoritmos, tanto em aritmética inteira quando em aritmética real. O objetivo desse artigo é propor duas abordagens inovadoras para os problemas comuns de filtragem quando o cálculo é realizado com inteiros, mitigando assim as suas consequências, que muitas vezes não são percebidas pelos projetistas ou programadores podendo causar resultados catastróficos ao processo de filtragem, e consequentemente, ao resultado final da aplicação. A análise é realizada sobre um filtro Single Pole passa-baixa, consagrado pela literatura e muito utilizado em diversas áreas da engenharia, desde Sistemas de Potência à Biomédica.

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IIR Filter Architectures with Truncation Error Feedback for ECG Signal Processing

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On the Design of an Energy Efficient Digital IIR A-Weighting Filter Using Approximate Multiplication

On the Design of an Energy Efficient Digital IIR A-Weighting Filter Using Approximate Multiplication

Microgrid System Design Based on Model Based Systems Engineering: The Case Study in the Amazon Region

Uma nova abordagem para o problema das imprecisões numéricas resultantes da utilização de filtros com aritmética inteira

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