Образцовые фильтры Импульсного ответа Бога (IIR)
Simulink / Дискретный
Блок Discrete Filter независимо фильтрует каждый канал входного сигнала с заданным цифровым БИХ-фильтром. Можно задать структуру фильтра как Direct form I
, Direct form I transposed
, Direct form II
или Direct form II transposed
. Блок реализует статические фильтры с фиксированными коэффициентами. Можно настроить коэффициенты этих статических фильтров.
Этот блок фильтрует каждый канал входного сигнала независимо в зависимости от времени. Входной параметр обработки позволяет вам задавать, как блок обрабатывает каждый элемент входного параметра. Можно задать входные элементы обработки как независимый канал (основанная на выборке обработка), или обработка каждого столбца входного параметра как независимый канал (основанная на кадре обработка). Чтобы выполнить основанную на кадре обработку, у вас должна быть Система DSP лицензия Toolbox™.
Выходные размерности равняются входным размерностям, кроме тех случаев, когда вы задаете матрицу касаний фильтра для содействующего параметра Числителя. Когда вы делаете так, выходные размерности зависят от количества различных наборов касаний фильтра, которые вы задаете.
Используйте содействующий параметр Числителя, чтобы задать коэффициенты дискретного многочлена числителя фильтра. Используйте содействующий параметр Знаменателя, чтобы задать коэффициенты многочлена знаменателя функции. Содействующий параметр Знаменателя должен быть вектором коэффициентов.
Задайте коэффициенты числителя и многочленов знаменателя в возрастающих степенях z-1. Блок Discrete Filter позволяет вам использовать многочлены в z-1 (оператор задержки), чтобы представлять дискретную систему. Этот метод является тем, который обычно используют инженеры обработки сигналов. С другой стороны блок Discrete Transfer Fcn позволяет вам использовать многочлены в z, чтобы представлять дискретную систему. Этот метод является тем, которые управляют инженерами, обычно используют. Когда числитель и многочлены знаменателя имеют ту же длину, эти два метода идентичны.
В Диалоговых параметрах и режимах Входного порта (портов), блок инициализирует внутренние состояния фильтра, чтобы обнулить по умолчанию, который эквивалентен предположению, что прошлые вводы и выводы являются нулем. Можно опционально использовать параметр начальных состояний, чтобы задать ненулевые начальные состояния для задержек фильтра.
Чтобы определить количество значений начального состояния, необходимо задать, и как задать их, см. следующую таблицу на Допустимых начальных состояниях и Количестве Элементов Задержки (состояния Фильтра). Параметр начальных состояний может принять одну из четырех форм, как описано в следующей таблице.
Допустимые начальные состояния
Начальное состояние | Примеры | Описание |
---|---|---|
Скаляр |
Каждый элемент задержки для каждого канала установлен в |
Блок инициализирует все элементы задержки в фильтре к скалярному значению. |
Вектор |
Для фильтра с двумя элементами задержки: [d1d2] Элементы задержки для всех каналов являются d1 и d2. |
Каждый векторный элемент задает уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки. Блок применяет тот же вектор начальных условий к каждому каналу входного сигнала. Векторная длина должна равняться количеству элементов задержки в фильтре (заданный в таблице Number of Delay Elements (состояния Фильтра)). |
Вектор или матрица | Для входного сигнала с тремя каналами и фильтра с двумя элементами задержки: [d1d2D1D2d1d2] или
|
Каждый вектор или элемент матрицы задают уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки в соответствующем канале:
|
Пустая матрица |
|
Пустая матрица, |
Количество элементов задержки (состояния фильтра) на входной канал зависит от структуры фильтра, как обозначено в следующей таблице.
Количество элементов задержки (состояния фильтра)
Отфильтруйте структуру | Количество элементов задержки на канал |
---|---|
|
|
|
|
Следующие таблицы описывают допустимые начальные состояния для различных размеров входного параметра и различного количества каналов. Эти таблицы предоставляют эту информацию согласно тому, устанавливаете ли вы Входной параметр обработки структурировать базирующийся или базирующаяся выборка.
Основанная на кадре обработка
Входной параметр | Количество каналов | Допустимые начальные состояния (диалоговое окно) | Допустимые начальные состояния (входной порт) |
---|---|---|---|
| 1 |
|
|
| N |
|
|
Основанная на выборке обработка
Входной параметр | Количество каналов | Допустимые начальные состояния (диалоговое окно) | Допустимые начальные состояния (входной порт) |
---|---|---|---|
| 1 |
|
|
| N |
|
|
| K × N |
|
|
Когда начальные состояния являются скаляром, блок инициализирует все состояния фильтра к тому же скалярному значению. Введите 0
, чтобы инициализировать все состояния, чтобы обнулить. Когда начальные состояния являются вектором или матрицей, каждый вектор или элемент матрицы задают уникальное начальное состояние. Это уникальное состояние соответствует элементу задержки в соответствующем канале:
Векторная длина должна равняться количеству элементов задержки в фильтре, M = max(number of zeros, number of poles)
.
Матрица должна иметь то же количество строк как количество элементов задержки в фильтре, M = max(number of zeros, number of poles)
. Матрица должна также иметь один столбец для каждого канала входного сигнала.
Следующий пример показывает отношение между начальным фильтром вывод и начальным входным параметром и состоянием. Учитывая входной u1 начальной буквы, первый вывод y1 связан с начальным состоянием [x1, x2] и начальная буква, введенная:
Фильтр Allpole | Создание цифровых фильтров | Дискретный КИХ-фильтр | Отфильтруйте мастер реализации | dsp.AllpoleFilter
| dsp.IIRFilter
| filterDesigner
| fvtool