<?xml version="1.0" encoding="utf-8" standalone="no"?>
<!DOCTYPE document PUBLIC "-//CNX//DTD CNXML 0.5 plus MathML//EN" "http://cnx.rice.edu/cnxml/0.5/DTD/cnxml_mathml.dtd">
<document xmlns="http://cnx.rice.edu/cnxml" xmlns:md="http://cnx.rice.edu/mdml/0.4" xmlns:m="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:bib="http://bibtexml.sf.net/" id="None">
  <name>Quadrature Mirror Filterbanks (QMF)</name>
  <metadata>
  <md:version>1.1</md:version>
  <md:created>2005/02/08 14:35:11 US/Central</md:created>
  <md:revised>2005/04/28 14:41:52 GMT-5</md:revised>
  <md:authorlist>
      <md:author id="dljones">
      <md:firstname>Douglas</md:firstname>
      <md:othername>L.</md:othername>
      <md:surname>Jones</md:surname>
      <md:email>dl-jones@uiuc.edu</md:email>
    </md:author>
  </md:authorlist>

  <md:maintainerlist>
    <md:maintainer id="dljones">
      <md:firstname>Douglas</md:firstname>
      <md:othername>L.</md:othername>
      <md:surname>Jones</md:surname>
      <md:email>dl-jones@uiuc.edu</md:email>
    </md:maintainer>
    <md:maintainer id="charlet">
      <md:firstname>Charlet</md:firstname>
      
      <md:surname>Reedstrom</md:surname>
      <md:email>charlet@rice.edu</md:email>
    </md:maintainer>
    <md:maintainer id="kclarks">
      <md:firstname>Kyle</md:firstname>
      
      <md:surname>Clarkson</md:surname>
      <md:email>kclarks@rice.edu</md:email>
    </md:maintainer>
  </md:maintainerlist>
  
  <md:keywordlist>
    <md:keyword>Multirate signal processing</md:keyword>
  </md:keywordlist>

  <md:abstract/>
</metadata>

  <content>
    <para id="para1">
      Although the DFT filterbanks are widely used, there is a problem
      with aliasing in the decimated channels.  At first glance, one
      might think that this is an insurmountable problem and must
      simply be accepted.  Clearly, with FIR filters and maximal
      decimation, aliasing will occur.  However, a simple example will
      show that it is possible to <emphasis>exactly cancel out
      aliasing</emphasis> under certain conditions!!!
    </para>

    <para id="para2">
      Consider the following trivial filterbank system, with two
      channels.  (<cnxn target="fig1"/>)

      <figure id="fig1">
	<media type="image/png" src="imag001.png"/>
      </figure>

      Note 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:mover>
		<m:mi>x</m:mi>
		<m:mo>^</m:mo>
	      </m:mover></m:ci>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">x</m:ci>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math> with no error whatsoever, although clearly aliasing
      occurs in both channels!  Note that the overall data rate is
      still the Nyquist rate, so there are clearly enough degrees of
      freedom available to reconstruct the data, if the filterbank is
      designed carefully.  However, this isn't splitting the data into
      separate frequency bands, so one questions whether something
      other than this trivial example could work.
    </para>

    <para id="para3">
      Let's consider a general two-channel filterbank, and try to
      determine conditions under which aliasing can be cancelled, and
      the signal can be reconstructed perfectly (<cnxn target="fig2"/>).

      <figure id="fig2">
	<media type="image/png" src="imag002.png"/>
      </figure>

      Let's derive 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn"><m:mover>
	      <m:mi>x</m:mi>
	      <m:mo>^</m:mo>
	    </m:mover></m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math>, using z-transforms, in terms of the components of
      this system.  Recall (<cnxn target="fig3"/>) is equivalent to 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">H</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">X</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>ω</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">H</m:ci>
	      <m:ci>ω</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">X</m:ci>
	      <m:ci>ω</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>

      <figure id="fig3">
	<media type="image/png" src="imag003.png"/>
      </figure>

      and note that (<cnxn target="fig4"/>) is equivalent to 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:sum/>
	    <m:bvar><m:ci>m</m:ci></m:bvar>
	    <m:lowlimit>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:infinity/>
	      </m:apply>
	    </m:lowlimit>
	    <m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">x</m:ci>
		<m:ci>m</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:ci>L</m:ci>
		    <m:ci>m</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>

	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">x</m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:power/>
	      <m:ci>z</m:ci>
	      <m:ci>L</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>ω</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">X</m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:ci>L</m:ci>
	      <m:ci>ω</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
 
      <figure id="fig4">
	<media type="image/png" src="imag004.png"/>
      </figure>

      and (<cnxn target="fig5"/>) is equivalent to 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:ci>M</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:sum/>
	      <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
	      <m:lowlimit>
		<m:cn>0</m:cn>
	      </m:lowlimit>
	      <m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>M</m:ci>
		  <m:cn>1</m:cn>
		</m:apply>
	      </m:uplimit>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:power/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:divide/>
		      <m:cn>1</m:cn>
		      <m:ci>M</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:ci><m:msubsup>
		      <m:mi>W</m:mi>
		      <m:mi>M</m:mi>
		      <m:mi>k</m:mi>
		    </m:msubsup></m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>ω</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:ci>M</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:sum/>
	      <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
	      <m:lowlimit>
		<m:cn>0</m:cn>
	      </m:lowlimit>
	      <m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>M</m:ci>
		  <m:cn>1</m:cn>
		</m:apply>
	      </m:uplimit>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:plus/>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:ci>ω</m:ci>
		    <m:ci>M</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:cn>2</m:cn>
		      <m:pi/>
		      <m:ci>k</m:ci>
		    </m:apply>
		    <m:ci>M</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
 
      <figure id="fig5">
	<media type="image/png" src="imag005.png"/>
      </figure>

      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	  <m:ci>z</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> is derived in the downsampler as follows: 

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:sum/>
	    <m:bvar><m:ci>m</m:ci></m:bvar>
	    <m:lowlimit>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:infinity/>
	      </m:apply>
	    </m:lowlimit>
	    <m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">x</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:ci>M</m:ci>
		  <m:ci>m</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>m</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      Let 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:ci>n</m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:ci>M</m:ci>
	    <m:ci>m</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math> and 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:ci>m</m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:divide/>
	    <m:ci>n</m:ci>
	    <m:ci>M</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>, then 

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:sum/>
	    <m:bvar><m:ci>n</m:ci></m:bvar>
	    <m:lowlimit>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:infinity/>
	      </m:apply>
	    </m:lowlimit>
	    <m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">x</m:ci>
		<m:ci>n</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:sum/>
		<m:bvar><m:ci>p</m:ci></m:bvar>
		<m:lowlimit>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:infinity/>
		  </m:apply>
		</m:lowlimit>
		<m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">δ</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>n</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:ci>M</m:ci>
		      <m:ci>p</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:ci>n</m:ci>
		    <m:ci>M</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
    </para>

    <para id="para4">
      Now 
      <equation id="eqn2">
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">x</m:ci>
		<m:ci>n</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:sum/>
		<m:bvar><m:ci>p</m:ci></m:bvar>
		<m:lowlimit>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:infinity/>
		  </m:apply>
		</m:lowlimit>
		<m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">δ</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>n</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:ci>M</m:ci>
		      <m:ci>p</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn" class="discrete">IDFT</m:ci>
	      <m:apply>
		<m:csymbol definitionURL="http://cnx.rice.edu/cd/cnxmath.ocd#convolve"/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">x</m:ci>
		  <m:ci>ω</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:cn>2</m:cn>
		      <m:pi/>
		    </m:apply>
		    <m:ci>M</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:sum/>
		    <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
		    <m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
		    <m:uplimit>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:ci>M</m:ci>
			<m:cn>1</m:cn>
		      </m:apply>
		    </m:uplimit>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn">δ</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:ci>ω</m:ci>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:apply>
			    <m:times/>
			    <m:cn>2</m:cn>
			    <m:pi/>
			    <m:ci>k</m:ci>
			  </m:apply>
			  <m:ci>M</m:ci>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn" class="discrete">IDFT</m:ci>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:cn>2</m:cn>
		    <m:pi/>
		  </m:apply>
		  <m:ci>M</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:sum/>
		  <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
		  <m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
		  <m:uplimit>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>M</m:ci>
		      <m:cn>1</m:cn>
		    </m:apply>
		  </m:uplimit>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>ω</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:divide/>
			<m:apply>
			  <m:times/>
			  <m:cn>2</m:cn>
			  <m:pi/>
			  <m:ci>k</m:ci>
			</m:apply>
			<m:ci>M</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:csymbol definitionURL="http://cnx.rice.edu/cd/cnxmath.ocd#evaluateat"/>
	      <m:bvar>
		<m:ci><m:msub>
		    <m:mi>W</m:mi>
		    <m:mi>M</m:mi>
		  </m:msub></m:ci>
	      </m:bvar>
	      <m:lowlimit>
		<m:apply>
		  <m:exp/>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:apply>
		      <m:divide/>
		      <m:apply>
			<m:times/>
			<m:imaginaryi/>
			<m:cn>2</m:cn>
			<m:pi/>
		      </m:apply>
		      <m:ci>M</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:lowlimit>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:ci>M</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:sum/>
		  <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
		  <m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
		  <m:uplimit>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>M</m:ci>
		      <m:cn>1</m:cn>
		    </m:apply>
		  </m:uplimit>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn">X</m:ci>
		      <m:ci>n</m:ci>
		    </m:apply>
		    <m:ci><m:msubsup>
			<m:mi>W</m:mi>
			<m:mi>M</m:mi>
			<m:mrow>
			  <m:mo>-</m:mo>
			  <m:mi>n</m:mi>
			  <m:mo>⁢</m:mo>
			  <m:mi>k</m:mi>
			</m:mrow>
		      </m:msubsup></m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </equation>
      so
      <equation id="eqn3">
	<m:math display="block">
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">Y</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:sum/>
	      <m:bvar><m:ci>n</m:ci></m:bvar>
	      <m:lowlimit>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:infinity/>
		</m:apply>
	      </m:lowlimit>
	      <m:uplimit><m:infinity/></m:uplimit>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:cn>1</m:cn>
		    <m:ci>M</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:sum/>
		    <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
		    <m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
		    <m:uplimit>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:ci>M</m:ci>
			<m:cn>1</m:cn>
		      </m:apply>
		    </m:uplimit>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:apply>
			<m:ci type="fn">x</m:ci>
			<m:ci>n</m:ci>
		      </m:apply>
		      <m:ci><m:msubsup>
			  <m:mi>W</m:mi>
			  <m:mi>M</m:mi>
			  <m:mrow>
			    <m:mo>-</m:mo>
			    <m:mi>n</m:mi>
			    <m:mo>⁢</m:mo>
			    <m:mi>k</m:mi>
			  </m:mrow>
			</m:msubsup></m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:power/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:apply>
		      <m:divide/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		      <m:ci>M</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:ci>M</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:sum/>
		<m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
		<m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
		<m:uplimit>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>M</m:ci>
		    <m:cn>1</m:cn>
		  </m:apply>
		</m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">x</m:ci>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:power/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:ci><m:msubsup>
			  <m:mi>W</m:mi>
			  <m:mi>M</m:mi>
			  <m:mrow>
			    <m:mo>+</m:mo>
			    <m:mi>k</m:mi>
			  </m:mrow>
		      </m:msubsup></m:ci>
		      <m:apply>
			<m:power/>
			<m:ci>z</m:ci>
			<m:apply>
			  <m:plus/>
			  <m:apply>
			    <m:divide/>
			    <m:cn>1</m:cn>
			    <m:ci>M</m:ci>
			  </m:apply>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:ci>M</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:sum/>
		<m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
		<m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
		<m:uplimit>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>M</m:ci>
		    <m:cn>1</m:cn>
		  </m:apply>
		</m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:power/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:divide/>
			<m:cn>1</m:cn>
			<m:ci>M</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:ci><m:msubsup>
			<m:mi>W</m:mi>
			<m:mi>M</m:mi>
			<m:mi>k</m:mi>
		      </m:msubsup></m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </equation>
      Armed with these results, let's determine 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci><m:mo>⇔</m:mo></m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:mover>
		<m:mi>X</m:mi>
		<m:mo>^</m:mo>
	      </m:mover></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:mover>
		<m:mi>x</m:mi>
		<m:mo>^</m:mo>
	      </m:mover></m:ci>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>.  (<cnxn target="fig6"/>)
 
      <figure id="fig6">
	<media type="image/png" src="imag006.png"/>
      </figure>

      Note
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>U</m:mi>
		<m:mn>1</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">X</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>H</m:mi>
		<m:mn>0</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>U</m:mi>
		<m:mn>2</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:sum/>
	      <m:bvar><m:ci>k</m:ci></m:bvar>
	      <m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
	      <m:uplimit><m:cn>1</m:cn></m:uplimit>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:power/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:divide/>
			<m:cn>1</m:cn>
			<m:cn>2</m:cn>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:exp/>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:apply>
			  <m:divide/>
			  <m:apply>
			    <m:times/>
			    <m:imaginaryi/>
			    <m:cn>2</m:cn>
			    <m:pi/>
			    <m:ci>k</m:ci>
			  </m:apply>
			  <m:cn>2</m:cn>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:power/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		      <m:apply>
			<m:divide/>
			<m:cn>1</m:cn>
			<m:cn>2</m:cn>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:exp/>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:apply>
			  <m:times/>
			  <m:imaginaryi/>
			  <m:pi/>
			  <m:ci>k</m:ci>
			</m:apply>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>

	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:power/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:cn>1</m:cn>
		    <m:cn>2</m:cn>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:power/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:divide/>
		    <m:cn>1</m:cn>
		    <m:cn>2</m:cn>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:power/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:divide/>
		      <m:cn>1</m:cn>
		      <m:cn>2</m:cn>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:power/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:divide/>
		      <m:cn>1</m:cn>
		      <m:cn>2</m:cn>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>U</m:mi>
		<m:mn>3</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>U</m:mi>
		<m:mn>4</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      and 

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>L</m:mi>
		<m:mn>4</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">X</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>

      Finally then,

      <equation id="eqn4">
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:mover>
		  <m:mi>X</m:mi>
		  <m:mo>^</m:mo>
		</m:mover></m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:plus/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>U</m:mi>
		    <m:mn>4</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>L</m:mi>
		    <m:mn>4</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:divide/>
		<m:cn>1</m:cn>
		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:plus/>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>H</m:mi>
			<m:mn>0</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>F</m:mi>
			<m:mn>0</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>H</m:mi>
			<m:mn>0</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>F</m:mi>
			<m:mn>0</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>H</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>F</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>H</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn"><m:msub>
			<m:mi>F</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">X</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>

	    <m:apply>
	      <m:plus/>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:cn>2</m:cn>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:plus/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>H</m:mi>
			  <m:mn>0</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>F</m:mi>
			  <m:mn>0</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>H</m:mi>
			  <m:mn>1</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>F</m:mi>
			  <m:mn>1</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:cn>2</m:cn>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:plus/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>H</m:mi>
			  <m:mn>0</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:ci>z</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>F</m:mi>
			  <m:mn>0</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>H</m:mi>
			  <m:mn>1</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:apply>
			<m:minus/>
			<m:ci>z</m:ci>
		      </m:apply>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn"><m:msub>
			  <m:mi>F</m:mi>
			  <m:mn>1</m:mn>
			</m:msub></m:ci>
		      <m:ci>z</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">X</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </equation>
      Note that the 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci><m:mo>→</m:mo></m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">X</m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">X</m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:plus/>
	      <m:ci>ω</m:ci>
	      <m:pi/>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math> corresponds to the aliasing terms!
    </para>

    <para id="para7">
      There are four things we would like to have: 
      <list id="list1" type="enumerated">
	<item>No aliasing distortion</item>
	<item>
	  No phase distortion (overall linear phase → simple time delay)
	</item>
	<item>No amplitude distortion</item>
	<item>FIR filters</item>
      </list>
    </para>

    <para id="para8">
      <name>No aliasing distortion</name>
      By insisting that 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>F</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:cn>0</m:cn>
	</m:apply>
      </m:math>, the 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">X</m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:minus/>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math> component of 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn"><m:mover>
	      <m:mi>X</m:mi>
	      <m:mo>^</m:mo>
	    </m:mover></m:ci>
	  <m:ci>z</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> can be removed, and all aliasing will be eliminated!
      There may be many choices for
      <m:math>
	<m:ci><m:msub>
	    <m:mi>H</m:mi>
	    <m:mn>0</m:mn>
	  </m:msub></m:ci>
      </m:math>,
      <m:math>
	<m:ci><m:msub>
	    <m:mi>H</m:mi>
	    <m:mn>1</m:mn>
	  </m:msub></m:ci>
      </m:math>,
      <m:math>
	<m:ci><m:msub>
	    <m:mi>F</m:mi>
	    <m:mn>0</m:mn>
	  </m:msub></m:ci>
      </m:math>,
      <m:math>
	<m:ci><m:msub>
	    <m:mi>F</m:mi>
	    <m:mn>1</m:mn>
	  </m:msub></m:ci>
      </m:math> 
      that eliminate aliasing, but most research has focused on the choice 
      <m:math display="block">
	<m:mrow>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:msub>
		  <m:mi>F</m:mi>
		  <m:mn>0</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:msub>
		  <m:mi>H</m:mi>
		  <m:mn>1</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:mo>:</m:mo>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:msub>
		  <m:mi>F</m:mi>
		  <m:mn>1</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:mrow>
      </m:math>
      We will consider only this choice in the following discussion.
    </para>

    <para id="para9">
      <name>Phase distortion</name> The transfer function of the
      filter bank, with aliasing cancelled, becomes
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">T</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:plus/>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>F</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>F</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>, which with the above choice becomes 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">T</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>.  We would like 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">T</m:ci>
	  <m:ci>z</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> to correspond to a linear-phase filter to eliminate
      phase distortion:  Call 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">P</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:msub>
		  <m:mi>H</m:mi>
		  <m:mn>0</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn"><m:msub>
		  <m:mi>H</m:mi>
		  <m:mn>1</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      Note that 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">T</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">P</m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">P</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      Note that 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci><m:mo>⇔</m:mo></m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">P</m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:power/>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:cn>1</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:ci>n</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">p</m:ci>
	      <m:ci>n</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>, and that if 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">p</m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> is a linear-phase filter, 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:times/>
	  <m:apply>
	    <m:power/>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">p</m:ci>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math> is also (perhaps of the opposite symmetry).  Also note
      that the sum of two linear-phase filters of the same symmetry
      (<foreign>i.e.</foreign>, length of 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">p</m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> must be <emphasis>odd</emphasis>) is also linear
      phase, so if
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">p</m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> is an odd-length linear-phase filter, there will be no
      phase distortion.  Also note that
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:inverse/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn" class="discrete">Z</m:ci>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">p</m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">p</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>

	  <m:apply>
	    <m:minus/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">p</m:ci>
	      <m:ci>n</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		</m:apply>
		<m:ci>n</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">p</m:ci>
		<m:ci>n</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>

	  <m:piecewise>
	    <m:piece>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:cn>2</m:cn>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">p</m:ci>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:mtext>n is odd</m:mtext>
	    </m:piece>
	    <m:piece>
	      <m:cn>0</m:cn>
	      <m:mtext>n is even</m:mtext>
	    </m:piece>
	  </m:piecewise>
	</m:apply>
      </m:math>
      means 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">p</m:ci>
	    <m:ci>n</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:cn>0</m:cn>
	</m:apply>
      </m:math>, when <m:math><m:ci>n</m:ci></m:math> is even.
      If we choose 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn"><m:msub>
	      <m:mi>h</m:mi>
	      <m:mn>0</m:mn>
	    </m:msub></m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> and 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn"><m:msub>
	      <m:mi>h</m:mi>
	      <m:mn>1</m:mn>
	    </m:msub></m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> to be linear phase, 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">p</m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> will also be linear phase.  Thus by choosing 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn"><m:msub>
	      <m:mi>h</m:mi>
	      <m:mn>0</m:mn>
	    </m:msub></m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> and 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn"><m:msub>
	      <m:mi>h</m:mi>
	      <m:mn>1</m:mn>
	    </m:msub></m:ci>
	  <m:ci>n</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> to be FIR linear phase, we eliminate phase distortion
      and get FIR filters as well (condition 4).
    </para>

    <para id="para10">
      <name>Amplitude distortion</name> Assuming aliasing cancellation
      and elimination of phase distortion, we might also desire no
      amplitude distortion (
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:abs/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">T</m:ci>
	      <m:ci>ω</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:cn>1</m:cn>
	</m:apply>
      </m:math>).  All of these conditions require 

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">T</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:divide/>
	      <m:cn>1</m:cn>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn"><m:msub>
		      <m:mi>H</m:mi>
		      <m:mn>0</m:mn>
		    </m:msub></m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:ci>c</m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:power/>
	      <m:ci>z</m:ci>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:ci>D</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      where <m:math><m:ci>c</m:ci></m:math> is some constant and
      <m:math><m:ci>D</m:ci></m:math> is a linear phase delay.  
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:ci>c</m:ci>
	  <m:cn>1</m:cn>
	</m:apply>
      </m:math> for
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:abs/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">T</m:ci>
	      <m:ci>ω</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:cn>1</m:cn>
	</m:apply>
      </m:math>.  It can be shown by considering that the following
      can be satisfied!

      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:ci><m:mo>⇔</m:mo></m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">T</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">P</m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">P</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:cn>2</m:cn>
	      <m:ci>c</m:ci>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>D</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:piecewise>
	    <m:piece>
	      <m:apply>
		<m:eq/>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:cn>2</m:cn>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">p</m:ci>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:cn>2</m:cn>
		  <m:ci>c</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">δ</m:ci>
		    <m:apply>
		      <m:minus/>
		      <m:ci>n</m:ci>
		      <m:ci>D</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:mtext>n is odd</m:mtext>
	    </m:piece>
	    <m:piece>
	      <m:apply>
		<m:eq/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">p</m:ci>
		  <m:ci>n</m:ci>
		</m:apply>
		<m:mtext>anything</m:mtext>
	      </m:apply>
	      <m:mtext>n is even</m:mtext>
	    </m:piece>
	  </m:piecewise>
	</m:apply>
      </m:math>
      Thus we require 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">P</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:sum/>
	      <m:bvar><m:ci>n</m:ci></m:bvar>
	      <m:lowlimit><m:cn>0</m:cn></m:lowlimit>
	      <m:uplimit>
		<m:ci><m:msup>
		    <m:mi>N</m:mi>
		    <m:mo>′</m:mo>
		  </m:msup></m:ci>
	      </m:uplimit>
	      <m:apply>
		<m:times/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">p</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:cn>2</m:cn>
		    <m:ci>n</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:power/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:cn>2</m:cn>
		      <m:ci>n</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:power/>
	      <m:ci>z</m:ci>
	      <m:apply>
		<m:minus/>
		<m:ci>D</m:ci>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      Any factorization of a 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:ci type="fn">P</m:ci>
	  <m:ci>z</m:ci>
	</m:apply>
      </m:math> of this form, 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">P</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:times/>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">A</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:ci type="fn">B</m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math> can lead to a Perfect Reconstruction filter bank of
      the form 
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>H</m:mi>
		<m:mn>0</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">A</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>H</m:mi>
		<m:mn>1</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:minus/>
	      <m:ci>z</m:ci>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">B</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      [This result is attributed to Vetterli.]  A well-known special
      case (Smith and Barnwell)
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>H</m:mi>
		<m:mn>1</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	      <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:minus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:plus/>
		  <m:apply>
		    <m:minus/>
		    <m:apply>
		      <m:times/>
		      <m:cn>2</m:cn>
		      <m:ci>D</m:ci>
		    </m:apply>
		  </m:apply>
		  <m:cn>1</m:cn>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:inverse/>
		    <m:ci>z</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      Design techniques exist for optimally choosing the coefficients
      of these filters, under all of these constraints.

      <equation id="eqn5">
	<name>Quadrature Mirror Filters</name>
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:ci><m:mo>⇔</m:mo></m:ci>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>1</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>ω</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:plus/>
		  <m:pi/>
		  <m:ci>ω</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msubsup>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		    <m:mo>*</m:mo>
		  </m:msubsup></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:pi/>
		  <m:ci>ω</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </equation>
      for real-valued filters.  The frequency response is "mirrored" around 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:ci>ω</m:ci>
	  <m:apply>
	    <m:divide/>
	    <m:pi/>
	    <m:cn>2</m:cn>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>.  This choice leads to 
      <m:math>
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn">T</m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:minus/>
	    <m:apply>
	      <m:power/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:ci>z</m:ci>
	      </m:apply>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:power/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn"><m:msub>
		    <m:mi>H</m:mi>
		    <m:mn>0</m:mn>
		  </m:msub></m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:ci>z</m:ci>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	      <m:cn>2</m:cn>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>: it can be shown that this can be a perfect
      reconstruction system only if
      <m:math display="block">
	<m:apply>
	  <m:eq/>
	  <m:apply>
	    <m:ci type="fn"><m:msub>
		<m:mi>H</m:mi>
		<m:mn>0</m:mn>
	      </m:msub></m:ci>
	    <m:ci>z</m:ci>
	  </m:apply>
	  <m:apply>
	    <m:plus/>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:ci><m:msub>
		  <m:mi>c</m:mi>
		  <m:mn>0</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:cn>2</m:cn>
		    <m:ci><m:msub>
			<m:mi>n</m:mi>
			<m:mn>0</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:ci><m:msub>
		  <m:mi>c</m:mi>
		  <m:mn>1</m:mn>
		</m:msub></m:ci>
	      <m:apply>
		<m:power/>
		<m:ci>z</m:ci>
		<m:apply>
		  <m:minus/>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:cn>2</m:cn>
		    <m:ci><m:msub>
			<m:mi>n</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub></m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:apply>
      </m:math>
      which isn't a very flexible choice of filters, and not a very
      good lowpass!  The Smith and Barnwell approach is more commonly
      used today.
    </para>
  </content>
  
</document>
