research centers


Search results: Found 5

Listing 1 - 5 of 5
Sort by

Article
Design and FPGA Implementations of Four Orthogonal DWT Filter Banks Using Lattice Structures
FPGA التصميم والبناء باستخدام لأربعة أجراف مرشحات متعامدة للتحويل المويجي المقطع باستعمال الهياكل المتشابكة

Authors: Zainab R. S. Al-Omary زينب رامي صالح العمري --- Dr. Jassim M. Abdul-Jabbar د. جاسم محمد عبد الجبار
Journal: AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2011 Volume: 19 Issue: 6 Pages: 124-137
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract In this paper, lattice structures for DWT are introduced through the design and FPGA implementations of the orthogonal Daubechies filter banks of orders 2, 4, 6 and 8. Multipliers and shift-add methods are both used to perform multiplication operations for these types of filter banks. Two implementation techniques are introduced, namely; the pipelining technique that is efficient from the throughput point of view, and the area efficient bit-serial implementation technique. The obtained results show the ability to achieve high throughput using pipelining (with 2 output samples / clock) on behalf of the area allocation. While bit-serial technique minimizes the allocated area on behalf of the throughput which may decrease with increasing filter order. As compared with other recent implementations, the results of implementing the designed filter banks using the SPARTAN-3E FPGA kit are efficient in minimizing implementation complexity to 0.584 - 0.712 of its corresponding values for different structures in recent hardware implementations. It is also obtained that the resulting structures can operate at high frequencies (up to 47.09 MHz).

الخلاصة في هذا البحث تم تقديم الهيكل الشبكي للتحويل المويجي المقطع من خلال تصميم أربعة من أجراف المرشحات (Daubechies) المتعامدة ذات المرتبة 2 و4 و6 و8 وتنفيذها باستخدام (FPGA). وقد أجريت عملية الضرب في أجراف المرشحات عملياً باستخدام كل من الضرب المباشر وطريقة التزحيف والجمع, وللتقنيتين المقترحتين, حيث تم التصميم باستخدام تقنية خطوط الأنابيب (Pipelining) ذات الأنتاجية العالية وتقنية (Bit-serial) ذات الكفاءة العالية من ناحية المساحة المحجوزة للتصميم. وقد أظهرت النتائج الموضحة في البحث إمكانية الحصول على إنتاجية باستخدام خطوط الأنابيب تصل إلى إخراجين في النبضة الواحدة على حساب زيادة المساحة المحجوزة مقارنة بتقنية (Bit-serial) والتي تؤدي الى حجز أقل مساحة ممكنة لتنفيذ التصميم على حساب إنتاجية النظام والتى تنخفض بزيادة مرتبة المرشح. أظهرت نتائج بناء أجراف المرشحات المصممة باستخدام جهاز (SPARTAN-3E) كفاءة في تقليل تعقيد المعماريات التي تم بناؤها وامتلاكها لنسبة استغلالية للكيانات المادية المتاحة لها تصل الى 0.712 - 0.584من نسبتها في معماريات سابقة لطرائق بناء مشابهة كانت تناولت هياكل مختلفة استخدمت لتنفيذ ذات المرشحات. هذا بالإضافة الى الحصول على هياكل ناتجة تشتغل في ترددات عالية تصل الى 47.09 MHz.


Article
Design and Multiplierless Implementations of ECG-Based 1st Order Gaussian Derivative Wavelet Filter with Lattice Structures
التصميم والبناء بلا مضارب لمرشح مويجي نوع مشتقة كاوس الأولى المعتمد على إشارة ECGبإستخدام الهيكل المتشابك

Loading...
Loading...
Abstract

In this paper, the 1st order Gaussian derivative wavelet function utilized in the design of some corresponding filter banks. Since the 1st order Gaussian derivative function has a similar shape to QRS complex part of the ECG, it can be used in QRS feature extraction. Using this characteristic of such wavelet function, the designed FIR wavelet filter banks can be realized in highly-efficient lattice structures which are easy to implement in two standard deviation values ( σ=1 and σ=2 ). The resulting lattice structures reduce the number of filter banks coefficients and this reduces, in turn the number of multiplications and improves the filter banks efficiencies as it reduces the number of computations performed. The resulting quantized multiplier values can also lead to multiplierless realizations using sum-of-power-of-two (SOPOT) method. FPGA implementations of such structures are achieved with less-complexity.

في هذا البحث، تم إختيار المشتقة الأولى لدالة كاوس كدالة أم مويجيةّ وإستغلالها لتصميم وبناء بعض أجراف مرشحات مقابلة. وبما إن المشتقة الأولى لدالة كاوس لها شكل مماثل لجزء QRS المعقّد في إشارة ECG، فإنها يمكن أن تستعمل لإستخلاص ميزّات QRS. وإعتماداً علىهذه الخاصية في مثل هذه الدالة المويجة الأم، فإن المرشحات المصممة يمكن تحقيقها بهياكل متشابكة كفوءة جداً وسهلة البناء في قيمتي الانحراف المعياري (( σ=1 و ( σ=2 ) . الهياكل المتشابّكة الناتجة تخفّض من عدد معاملات أجراف المرشحات وهذا بدوره يخفّض عدد المضارب ويحسّن كفاءة أجراف المرشحات حيث أنه يخفّض عددالحسابات المؤداة. وعلى صعيد المكونات المادية فإن هذا سيؤدّي إلى بنآت أقل تعقيّداً. إن قيم المضارب المكممة الناتجة يمكن أن تقود الى تحقيق بلا مضارب.


Article
Design and MultiPlierless Realization of ECG- Based Gaussian Wavelet Filter with Lattice Structures_ENG
التصميم والتحقيق بلا مضارب لمرشح مويجي نوع دالة كاوسبإعتماد إشارة ECGوإستخدام الهياكل المتشابكة

Authors: Dr. Jassim M. Abdul-Jabbar د.جاسم محمد عبد الجبار --- Abdulhamed M. Jasim عبد الحميد محمد جاسم
Journal: AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2013 Volume: 21 Issue: 2 Pages: 66-77
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract In this paper, the Gaussian function is selected as a mother wavelet function and utilized in the design of some corresponding filter banks. With a 1st derivation of the Gaussian function, a similar shape to QRS complex part of the ECG is achieved.It can be used for QRS feature extraction.Using thesymmetry property of the mother wavelet function, the designed FIR wavelet filter banks can be realized in highly-efficient lattice structures which are easy to implement. The resulting lattice structures reduces the number of filter banks coefficients and this reduces, in turn the number of multiplications and improves the filter banks efficiencies as it reduces the number of computations performed. Hardwarely, this leads to less-complex implementations. The resulting quantized multiplier values also lead to a multiplierless realization for such wavelet filter banks.Keywords: ECG,Wavelet and scaling functions, Filter banks, Lattice structures, Multiplierless realization.

الخلاصةفي هذا البحث، تم إختيار دالة كاوس كدالة أم مويجيةّوإستغلالها لتصميم بعض أجراف مرشحات مقابلة. وبمجرد أن تجرى عملية إشتقاق من المرتبة الاولى لدالة كاوس، سنحصل على شكل مماثل لجزء QRS المعقّد في إشارة ECG، والتي يمكن أن تستعمل لإستخلاص ميزّات QRS.وإعتماداً علىخاصية التناظر لهذه الدالة المويجة الأم، فإن المرشحات المصممة يمكن تحقيقها بهياكل متشابكة كفوءة جداً وسهلة البناء.الهياكل المتشابّكة الناتجة تخفّض من عدد معاملات أجراف المرشحاتوهذا بدوره يخفّض عدد المضارب ويحسّن كفاءة أجراف المرشحات حيث أنه يخفّض عددالحساباتالمؤداة.وعلى صعيد المكونات المادية فإن هذا سيؤدّي إلى بناءات أقل تعقيّداً.إن قيم المضارب المكممة الناتجةستقود الى تحقيق بلا مضارب لأجراف المرشحات المويجية تلك.


Article
A Novel Design and FPGAImplementation of TheBiorthogonal 5/3 Filter Bank-eng
تصميم مبتكروبناء بـ FPGAلجرف المرشح 3/5 ثنائي التعامد

Loading...
Loading...
Abstract

Abstract In this paper, the DWT introduced through the design of the biorthogonal 5/3 filter bank using the lattice structure. The lattice coefficients of the proposed structure are very suitable for implementation using shift- only operations (with a single shift and add operation) instead of multipliers to perform multiplications. This results in a recognizable hardware saving when implementing such lattice structurehardwarly. The designed filter bank implemented using Matlab programming for verification. Matlab programsare also used to find the PSNR values that are taken for a group of standard gray scale images as objective criteria for efficiency, resulting in high PSNR values of around 55dB. The efficiency of the results also measured subjectively, for some standard gray scale images by comparing the original input images with the resulting onesfromcombining both analysis and synthesis sides of the proposed DWTstructure.Theefficient FPGA implementation of such design is consideredto show its simplicity.Keywords: Bio 5/3 Filter Bank, DWT,Lattice Structures,FPGA Implementation.

في هذا البحث تم تقديمالتحويل المويجي المقطع من خلال تصميم جرف مرشح bio 5/3 باستخدام الهيكل المتشابك. وقد كانت القيم التي تم الحصول عليها لمعاملات المرشح مناسبة للتمثيل باستخدام عملية التزحيف فقط (مع عملية واحدة من نوع التزحيف والجمع) بدلاً من إستخدام المضارب الجاهزة لإجراء عمليات الضرب، مما ينتج عنه تقليل المساحة المحجوزة عند البناء. وقد تم إجراء محاكاة للتصميم الذي تم إنجازه باستخدام برنامج Matlab وإيجاد قيم الـPSNR لمجموعة من الصور القياسية كمعيار موضوعي لكفاءة التصميم حيث تراوحت القيم الناتجة حوالي الـdB 55. كما تم إستخدام المعيار الوصفيأيضاً لقياس كفاءة النتائج لمجموعة من الصور القياسية من خلال مقارنة صور الادخال مع الصور الناتجة من استخدام مرحلتي التحليل والتركيب للهيكل المقترح للتحويل المويجي المقطع معاً.كما تم استعراض البناء الكفوء باستخدام FPGA لذلك الهيكل المصمم لا ظهار بساطته.


Article
Fuzzy Classification of ECG Signals Using A QRS-Like FIR Filter Bank with Lattice Structures
التصنيف المضبب للإشارات تخطيط القلب باستخدام جرف مرشح FIR ذو استجابة مشابهة لشكل QRS وبهياكل متشابكة

Authors: Jassim M. Abdul-Jabbar د. جاسم محمد عبد الجبار --- Rasha Waleed Hamad رشا وليد حمد
Journal: AL Rafdain Engineering Journal مجلة هندسة الرافدين ISSN: 18130526 Year: 2014 Volume: 22 Issue: 2 Pages: 1-12
Publisher: Mosul University جامعة الموصل

Loading...
Loading...
Abstract

Fuzzy Classification of ECG Signals Using A QRS-LikeFIR Filter Bank with Lattice StructuresJassim M. Abdul-Jabbar Rasha Waleed Hamaddrjssm@yahoo.com Rasha_Waleed87@yahoo.comDepartment of Computer Engineering- College of Engineering-University of Mosul- Mosul-Iraq.AbstractSignificant features of the ECG signal include the P wave, the QRS complex, andthe T wave. This paper focuses on the detection of the QRS complex. A 1st orderGaussian derivative function has a similar shape to QRS complex part of the ECG. Inthis paper, an FIR filter bank is efficiently designed with lattice structures for QRSfeatures extraction, using Gaussian function with standard deviation value .ECG features are taken after three-level decompositions of the proposed filter bank.Significant energy values of the filter bank output coefficients are calculated andtreated as crucial points for identification of the diseases/disorders in the ECG signal.Such values are used for the design of a rule-based fuzzy classifier.Keywords: ECG signal, QRS complex, 1st order Gaussian derivative function, FIR filterbank, lattice structures, fuzzy classifier.ذو إستجابة FIR التصنيف المضبب للإشارات تخطيط القلب باستخدام جرف مرشحوبهياكل متشابكة QRS مشابهة لشكلد. جاسم محمد عبد الجبار رشا وليد حمدقسم هندسة الحاسوب- كلية الهندسة- جامعة الموصل -الموصل- العراق.الخلاصةيركز هذا البحث على الكشف عن . T وموجة ، QRS عقدة ، P تشمل موجة ECG السمات الهامة للإشارةفي هذا البحث، تم تصميم اجراف مرشحات من نوع .QRS مشتقة دالة كاوس تمتلك شكل مشابه ل .QRS تركيبة.σ = وذلك باستخدام دالة كاوس بقيمة الانحراف المعياري 4.5 ،QRS مع هياكل متشابكة لاستخلاص سمات FIRاخذت بعد ثلاثة مستويات من التحليل. وتم حساب قيم الطاقة لمعاملات الاخراج لجرف المرشح و تم ECG سماتتلك القيم تم إستخدامها لتصميم قواعد المصنف .ECG اتخاذها نقطة حاسمة لتحديد الأمراض/ الاضطرابات في إشارةالمضبب.

Fuzzy Classification of ECG Signals Using A QRS-LikeFIR Filter Bank with Lattice StructuresJassim M. Abdul-Jabbar Rasha Waleed Hamaddrjssm@yahoo.com Rasha_Waleed87@yahoo.comDepartment of Computer Engineering- College of Engineering-University of Mosul- Mosul-Iraq.AbstractSignificant features of the ECG signal include the P wave, the QRS complex, andthe T wave. This paper focuses on the detection of the QRS complex. A 1st orderGaussian derivative function has a similar shape to QRS complex part of the ECG. Inthis paper, an FIR filter bank is efficiently designed with lattice structures for QRSfeatures extraction, using Gaussian function with standard deviation value .ECG features are taken after three-level decompositions of the proposed filter bank.Significant energy values of the filter bank output coefficients are calculated andtreated as crucial points for identification of the diseases/disorders in the ECG signal.Such values are used for the design of a rule-based fuzzy classifier.Keywords: ECG signal, QRS complex, 1st order Gaussian derivative function, FIR filterbank, lattice structures, fuzzy classifier.ذو إستجابة FIR التصنيف المضبب للإشارات تخطيط القلب باستخدام جرف مرشحوبهياكل متشابكة QRS مشابهة لشكلد. جاسم محمد عبد الجبار رشا وليد حمدقسم هندسة الحاسوب- كلية الهندسة- جامعة الموصل -الموصل- العراق.الخلاصةيركز هذا البحث على الكشف عن . T وموجة ، QRS عقدة ، P تشمل موجة ECG السمات الهامة للإشارةفي هذا البحث، تم تصميم اجراف مرشحات من نوع .QRS مشتقة دالة كاوس تمتلك شكل مشابه ل .QRS تركيبة.σ = وذلك باستخدام دالة كاوس بقيمة الانحراف المعياري 4.5 ،QRS مع هياكل متشابكة لاستخلاص سمات FIRاخذت بعد ثلاثة مستويات من التحليل. وتم حساب قيم الطاقة لمعاملات الاخراج لجرف المرشح و تم ECG سماتتلك القيم تم إستخدامها لتصميم قواعد المصنف .ECG اتخاذها نقطة حاسمة لتحديد الأمراض/ الاضطرابات في إشارةالمضبب.

Listing 1 - 5 of 5
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (5)


Language

English (5)


Year
From To Submit

2014 (1)

2013 (2)

2012 (1)

2011 (1)