КИХ-интерполяция

Описание

Блок FIR Interpolation передискретизирует вход дискретного времени на уровне времена L быстрее, чем входная частота дискретизации, где L является целочисленным значением, вы задаете для параметра Interpolation factor. Для этого блок реализует многофазную структуру фильтра и выполняет следующие операции:

Сверхдискретизировал каждый канал входа к более высокому уровню путем вставки L –1 нуль между выборками.
Фильтры каждый канал сверхдискретизированных данных с помощью КИХ-фильтра прямой формы.

Блок использует многофазную реализацию фильтра, потому что это более эффективно, чем прямые алгоритмы "сверхдискретизировали затем фильтр". Смотрите Fliege [1] для получения дополнительной информации.

Можно использовать блок FIR Interpolation в инициированных подсистемах, когда вы устанавливаете параметр Rate options на Enforce single-rate processing.

Определение коэффициентов фильтра

Чтобы задать коэффициенты фильтра, выберите режим, в котором вы хотите, чтобы блок FIR Interpolation действовал. Выберите режим в групповом блоке Coefficient source.

Dialog parameters — Введите информацию о фильтре, таком как коэффициенты в диалоговом окне блока.
Input port — Задайте коэффициенты фильтра как вход к блоку. Содействующие значения являются настраиваемыми (может измениться во время симуляции), в то время как их свойства должны остаться постоянными.
Filter object — Задайте фильтр с помощью Системы dsp.FIRInterpolator object™.
Auto (значение по умолчанию) — Выбирает коэффициенты фильтра КИХ фильтр Найквиста, предварительно разработанный для коэффициента интерполяции, заданного в диалоговом окне блока.

Когда вы выбираете Dialog parameters, вы используете параметр FIR filter coefficients, чтобы задать коэффициенты числителя КИХ-передаточной функции фильтра H (z).

$H (z) = B (z) = b_{1} + b_{2} z^{- 1} + \dots + b_{m} z^{- (m - 1)}$

Можно сгенерировать КИХ-вектор коэффициентов фильтра, [b(1) b(2) ... b(m)], с помощью одной из функций проекта фильтра DSP System Toolbox™, таких как designMultirateFIR, firnyquist, firhalfband, firgr или firceqrip.

Фильтр, который вы задаете, должен быть фильтром lowpass с длиной, больше, чем коэффициент интерполяции (m> L) и нормированная частота среза, не больше, чем 1/L. Блок внутренне инициализирует все состояния фильтра, чтобы обнулить.

Когда вы выбираете Auto, блочные конструкции КИХ-интерполятор с коэффициентом интерполяции, заданным в Interpolation factor. Функция designMultirateFIR разрабатывает фильтр и возвращает коэффициенты, используемые блоком. Для получения дополнительной информации о проекте фильтра смотрите Orfanidis [2].

Основанная на кадре обработка

Когда вы устанавливаете параметр Input processing на Columns as channels (frame based), блок передискретизирует каждый столбец входа в зависимости от времени. В этом режиме блок может выполнить или односкоростную или многоскоростную обработку. Можно использовать параметр Rate options, чтобы задать, как блок передискретизирует вход:

Когда вы устанавливаете параметр Rate options на Enforce single-rate processing, ввод и вывод блока имеют ту же частоту дискретизации. Чтобы интерполировать вывод при поддержании входной частоты дискретизации, блок передискретизирует данные в каждом столбце входа, таким образом, что формат кадра вывода (_Mo) является временами L, больше, чем тот из входа (_Mo = _Mi *L).
Для примера односкоростной КИХ-Интерполяции смотрите Пример 1 — Односкоростная Обработка.
Когда вы устанавливаете параметр Rate options на Allow multirate processing, ввод и вывод блока FIR Interpolation одного размера. Однако частота дискретизации вывода является временами L быстрее, чем тот из входа. В этом режиме блок обрабатывает _Mi-by-N матричный вход как N независимые каналы. Блок интерполирует каждый столбец входа в зависимости от времени путем хранения формата кадра постоянным (_Mi =_Mo) при создании выходного периода кадра (_Tfo) времена L короче, чем входной период кадра (_Tfo = _Tfi/L).
Смотрите Пример 2 — Многоскоростная Основанная на кадре Обработка для примера, который использует блок FIR Interpolation в этом режиме.

Основанная на выборке обработка

Когда вы устанавливаете параметр Input processing на Elements as channels (sample based), блок обрабатывает M-by-N матричный вход как M *N независимые каналы и интерполирует каждый канал в зависимости от времени. Выходной демонстрационный период (_Tso) является временами L короче, чем входной демонстрационный период (_Tso = _Tsi/L), в то время как размеры ввода и вывода остаются идентичными.

Задержка

Когда вы запускаете свои модели в режиме Simulink^® SingleTasking или устанавливаете параметр Input processing на Columns as channels (frame based) и параметр Rate options к Enforce single-rate processing, блок FIR Interpolation всегда имеет определяющую задачу для нуля задержку. Zero-tasking latency означает, что блок распространяет первую отфильтрованную входную выборку (полученный во время t =0) как первая выходная выборка. Та первая выходная выборка затем сопровождается L –1 интерполированные значения, вторая отфильтрованная входная выборка, и так далее.

Единственное время блок FIR Interpolation показывает задержку, - когда вы устанавливаете набор параметра Rate options на Allow multirate processing и запускаете ваши модели в режиме Simulink MultiTasking. Сумма задержки для многоскоростной, многозадачной операции зависит от установки параметра Input processing, как показано в следующей таблице.

Введите обработку	Задержка
`Elements as channels (sample based)`	Выборки L
`Columns as channels (frame based)`	Кадры L (выборки _Mi на кадр)

Когда блок показывает задержку, начальное условие по умолчанию является нулем. Также можно использовать параметр Output buffer initial conditions, чтобы задать матрицу начальных условий, содержащих одно значение для каждого канала или скалярного начального условия, которое будет применено ко всем каналам. Блок масштабирует Output buffer initial conditions Interpolation factor и выводит масштабированные начальные условия, пока первая отфильтрованная входная выборка не становится доступной.

Когда блок находится в основанном на выборке режиме обработки, блок выводит масштабированные начальные условия в начале каждого канала, сопровождаемого сразу первой отфильтрованной входной выборкой, затем L –1 интерполированное значение, и так далее.

Когда блок находится в основанном на кадре режиме обработки и использовании начального условия по умолчанию нуля, первый _Mi *L выходные строки содержат нули, где _Mi является входным форматом кадра. Первая отфильтрованная входная выборка (сначала отфильтрованная строка входной матрицы) появляется в выводе как демонстрационный _Mi *L+1. То значение затем сопровождается L –1 интерполированное значение, вторая отфильтрованная входная выборка, и так далее.

Примечание

Для получения дополнительной информации о задержке и режимах управления задачами Simulink, смотрите Избыточную Алгоритмическую Задержку (Определяющий задачу для Задержки) и Основанное на времени Планирование и Генерация кода (Simulink Coder).

Типы данных с фиксированной точкой

Следующая схема показывает типы данных, используемые в блоке FIR Interpolation для сигналов фиксированной точки.

Можно установить коэффициент, продукт вывод, аккумулятор и типы выходных данных в диалоговом окне блока, как обсуждено в разделе Dialog Box. Эта схема показывает, что входные данные хранятся во входном буфере с совпадающим типом данных и масштабирующийся как вход. Блок хранит отфильтрованные данные и любые начальные условия в буфере вывода с помощью типа выходных данных, и масштабируя это вы устанавливаете в диалоговом окне блока.

Когда по крайней мере одни из входных параметров ко множителю действительны, вывод множителя находится в типе выходных данных продукта. Когда оба входных параметров ко множителю являются комплексными, результат умножения находится в типе данных аккумулятора. Для получения дополнительной информации на комплексном умножении, выполняемом этим блоком, смотрите Типы данных Умножения.

Примечание

Когда вход блока является фиксированной точкой, все внутренние типы данных являются подписанной фиксированной точкой.

Примеры

Пример 1 — односкоростная обработка

В ex_firinterpolation_ref2 блок FIR Interpolation интерполирует одноканальный вход с форматом кадра 16. Поскольку блок делает односкоростную обработку, и параметр Interpolation factor устанавливается на 4, вывод блока FIR Interpolation имеет формат кадра 64. Как показано в следующей фигуре, вход и вывод блока FIR Interpolation имеют ту же частоту дискретизации.

Пример 2 — многоскоростная основанная на кадре обработка

В ex_firinterpolation_ref1 блок FIR Interpolation интерполирует одноканальный вход с периодом кадра 1 секунды (Sample time = 1/64 и Samples per frame = 64). Поскольку блок делает многоскоростную основанную на кадре обработку, и параметр Interpolation factor устанавливается на 4, вывод блока FIR Interpolation имеет период кадра секунд 0.25. Как показано в следующей фигуре, ввод и вывод блока FIR Interpolation имеет тот же формат кадра, но частота дискретизации вывода является временами 1/4 тот из входа.

Пример 3

Модель ex_polyphaseinterp иллюстрирует базовые многофазные реализации блока FIR Interpolation. Запустите модель и просмотрите результаты на осциллографе. Вывод блока FIR Interpolation совпадает с выводом блока Polyphase Interpolation Filter.

Пример 4

Модель ex_mrf_nlp иллюстрирует использование блока FIR Interpolation во многих многоступенчатых многоскоростных фильтрах.

Диалоговое окно

Содействующий источник

Блок FIR Interpolation может действовать в четырех различных режимах. Выберите режим в групповом блоке Coefficient source.

Dialog parameters — Введите информацию о фильтре, таком как коэффициенты, в маске блока.
Input port — Задайте коэффициенты фильтра с входным портом Num. Входной порт Num появляется, когда вы выбираете опцию Input port. Содействующие значения, полученные через Num, являются настраиваемыми (может измениться во время симуляции), в то время как их свойства должны остаться постоянными.
Filter object — Задайте фильтр с помощью Системного объекта dsp.FIRInterpolator.
Auto (значение по умолчанию) — Выбирает коэффициенты КИХ фильтр Найквиста, предварительно разработанный для Коэффициента интерполяции, заданного в диалоговом окне блока.

Различные элементы появляются на диалоговом окне блока FIR Interpolation в зависимости от того, выбираете ли вы Dialog parameters, Input port, Filter object или Auto в групповом блоке Coefficient source.

Задайте Характеристики Фильтра в диалоговом окне

Панель Main диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Dialog parameters в групповом блоке Coefficient source.

FIR filter coefficients

Задайте КИХ-коэффициенты фильтра в убывающих степенях z. По умолчанию designMultirateFIR(3,1) вычисляет коэффициенты фильтра.

Interpolation factor

Задайте целочисленный фактор, L, которым можно увеличить частоту дискретизации входной последовательности. Значением по умолчанию является 3.

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок поддерживает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра фактором L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

Output buffer initial conditions

В случаях ненулевой задержки блок делит этот параметр на Interpolation factor и выводит результаты в выходном порту, пока первая отфильтрованная входная выборка не доступна. Начальным значением условия по умолчанию является 0, но можно ввести матрицу, содержащую одно значение для каждого канала или скаляр, который будет применен ко всем каналам сигнала. Этот параметр появляется только, когда вы конфигурируете блок, чтобы выполнить многоскоростную обработку.

Начальные условия буфера вывода хранятся в типе выходных данных и масштабировании.

Смотрите Задержку для получения дополнительной информации о задержке в блоке FIR Interpolation.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox™ и отображает ответ фильтра фильтра, заданного в блоке. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Панель Data Types диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Dialog parameters в групповом блоке Coefficient source.

Rounding mode

Выберите округляющийся режим для операций фиксированной точки. Значением по умолчанию является Floor. Коэффициенты фильтра не повинуются этому параметру; они всегда вокруг к Nearest.

Примечание

Настройки Rounding mode и Saturate on integer overflow не имеют никакого эффекта на числовые результаты, когда все следующие условия существуют:

Product output является Inherit: Inherit via internal rule
Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule
Output является Inherit: Same as accumulator

С этими настройками типа данных блок эффективно действует в режиме максимальной точности.

Saturate on integer overflow

Когда вы выбираете этот параметр, блок насыщает результат своей операции фиксированной точки. Когда вы очищаете этот параметр, блок переносит результат своей операции фиксированной точки. Для получения дополнительной информации на saturate и wrap, смотрите режим переполнения для операций фиксированной точки.

Примечание

Rounding mode и параметры Saturate on integer overflow не имеют никакого эффекта на числовые результаты, когда все эти условия соблюдают:

Типом данных Product output является Inherit: Inherit via internal rule.
Типом данных Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule.

С этими настройками типа данных блок действует в режиме максимальной точности.

Coefficients

Задайте содействующий тип данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование содействующего типа данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same word length as input
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Coefficients.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Coefficients Minimum

Задайте минимальное значение коэффициентов фильтра. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Coefficients Maximum

Задайте максимальное значение коэффициентов фильтра. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Product output

Задайте тип выходных данных продукта. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование типа выходных данных продукта в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Product output.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Задайте тип данных аккумулятора. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа данных аккумулятора в этом блоке. Можно установить этот параметр на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Accumulator.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Задайте тип выходных данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа выходных данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Output.

Смотрите Типы данных Управляющего сигнала (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output Minimum

Задайте минимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output Maximum

Задайте максимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на маске блока.

Обеспечьте пропускают коэффициенты через входной порт

Панель Main диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Input port в групповом блоке Coefficient source.

Interpolation factor

Задайте целочисленный фактор, L, которым можно увеличить частоту дискретизации входной последовательности. Значением по умолчанию является 3.

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок поддерживает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра фактором L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

Output buffer initial conditions

В случаях ненулевой задержки блок делит этот параметр на Interpolation factor и выводит результаты в выходном порту, пока первая отфильтрованная входная выборка не доступна. Начальным значением условия по умолчанию является 0, но можно ввести матрицу, содержащую одно значение для каждого канала или скаляр, который будет применен ко всем каналам сигнала. Этот параметр появляется только, когда вы конфигурируете блок, чтобы выполнить многоскоростную обработку.

Начальные условия буфера вывода хранятся в типе выходных данных и масштабировании.

Смотрите Задержку для получения дополнительной информации о задержке в блоке FIR Interpolation.

Панель Data Types диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Input port в групповом блоке Coefficient source.

Rounding mode

Выберите округляющийся режим для операций фиксированной точки. Значением по умолчанию является Floor. Коэффициенты фильтра не повинуются этому параметру; они всегда вокруг к Nearest.

Примечание

Настройки Rounding mode и Saturate on integer overflow не имеют никакого эффекта на числовые результаты, когда все следующие условия существуют:

Product output является Inherit: Inherit via internal rule
Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule
Output является Inherit: Same as accumulator

С этими настройками типа данных блок эффективно действует в режиме максимальной точности.

Saturate on integer overflow

Когда вы устанавливаете этот флажок, блок насыщает результат своей операции фиксированной точки. Когда вы снимаете этот флажок, блок переносит результат своей операции фиксированной точки. По умолчанию этот флажок снимается. Для получения дополнительной информации на saturate и wrap, смотрите режим переполнения для операций фиксированной точки. Коэффициенты фильтра не повинуются этому параметру; они всегда насыщаются.

Product output

Задайте тип выходных данных продукта. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование типа выходных данных продукта в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Product output.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Задайте тип данных аккумулятора. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа данных аккумулятора в этом блоке. Можно установить этот параметр на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Accumulator.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Задайте тип выходных данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа выходных данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Output.

Смотрите Типы данных Управляющего сигнала (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output Minimum

Задайте минимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output Maximum

Задайте максимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на маске блока.

Задайте объект многоскоростного фильтра

Панель Main диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Filter object в групповом блоке Coefficient source.

Filter object

Укажите, что имя многоскоростного фильтра возражает, что вы хотите, чтобы блок реализовал. Необходимо задать фильтр как Системный объект dsp.FIRInterpolator.

Можно задать Системный объект в маске блока или в переменной рабочей области MATLAB^®.

Для получения информации о создании Системных объектов смотрите, Задают Объекты Базовой системы (MATLAB).

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок поддерживает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра фактором L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox и отображает ответ фильтра Системного объекта, заданного в параметре Filter object. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Примечание

Если вы задаете фильтр в параметре Filter object, необходимо применить фильтр путем нажатия кнопки Apply перед использованием кнопки View filter response.

Панель Data Types диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Filter object в групповом блоке Coefficient source.

Настройки фиксированной точки объекта фильтра, заданного на панели Main, отображены на панели Data Types. Вы не можете изменить эти настройки непосредственно на маске блока. Чтобы изменить настройки фиксированной точки, отредактируйте объект фильтра напрямую.

Для получения дополнительной информации о Системных объектах смотрите, Задают Объекты Базовой системы (MATLAB).

Выберите Filter Coefficients Automatically

Когда вы выбираете Auto в групповом блоке Coefficient source, блок выбирает коэффициенты фильтра автоматически. Для получения дополнительной информации об алгоритме проекта фильтра использование блока смотрите Определение Коэффициентов Фильтра.

Панель Main диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Auto в групповом блоке Coefficient source.

Interpolation factor

Задайте целочисленный фактор, L, которым можно увеличить частоту дискретизации входной последовательности. Значением по умолчанию является 3.

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок поддерживает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра фактором L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

Output buffer initial conditions

В случаях ненулевой задержки блок делит этот параметр на Interpolation factor и выводит результаты в выходном порту, пока первая отфильтрованная входная выборка не доступна. Начальным значением условия по умолчанию является 0, но можно ввести матрицу, содержащую одно значение для каждого канала или скаляр, который будет применен ко всем каналам сигнала. Этот параметр появляется только, когда вы конфигурируете блок, чтобы выполнить многоскоростную обработку.

Начальные условия буфера вывода хранятся в типе выходных данных и масштабировании.

Смотрите Задержку для получения дополнительной информации о задержке в блоке FIR Interpolation.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox и отображает ответ фильтра фильтра, заданного в блоке. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Панель Data Types диалогового окна блока FIR Interpolation появляется можно следующим образом, когда вы выбираете Auto в групповом блоке Coefficient source.

Rounding mode

Выберите округляющийся режим для операций фиксированной точки. Значением по умолчанию является Floor. Коэффициенты фильтра не повинуются этому параметру; они всегда вокруг к Nearest.

Примечание

Настройки Rounding mode и Saturate on integer overflow не имеют никакого эффекта на числовые результаты, когда все следующие условия существуют:

Product output является Inherit: Inherit via internal rule
Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule
Output является Inherit: Same as accumulator

С этими настройками типа данных блок эффективно действует в режиме максимальной точности.

Saturate on integer overflow

Когда вы устанавливаете этот флажок, блок насыщает результат своей операции фиксированной точки. Когда вы снимаете этот флажок, блок переносит результат своей операции фиксированной точки. По умолчанию этот флажок снимается. Для получения дополнительной информации на saturate и wrap, смотрите режим переполнения для операций фиксированной точки. Коэффициенты фильтра не повинуются этому параметру; они всегда насыщаются.

Coefficients

Задайте содействующий тип данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование содействующего типа данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same word length as input
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Coefficients.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Coefficients Minimum

Задайте минимальное значение коэффициентов фильтра. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Coefficients Maximum

Задайте максимальное значение коэффициентов фильтра. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Product output

Задайте тип выходных данных продукта. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование типа выходных данных продукта в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Product output.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Задайте тип данных аккумулятора. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа данных аккумулятора в этом блоке. Можно установить этот параметр на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Accumulator.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Задайте тип выходных данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа выходных данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Output.

Смотрите Типы данных Управляющего сигнала (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output Minimum

Задайте минимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output Maximum

Задайте максимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на маске блока.

Ссылки

[1] Fliege, N. J. Многоскоростная цифровая обработка сигналов: многоскоростные системы, наборы фильтров, вейвлеты. Западный Сассекс, Англия: John Wiley & Sons, 1994.

[2] Orfanidis, Софокл Дж. Введение в обработку сигналов. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: Prentice Hall, 1996.

Поддерживаемые типы данных

Порт	Поддерживаемые типы данных
Входной параметр	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одинарной точностью Фиксированная точка 8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое
Вывод	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одинарной точностью Фиксированная точка 8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое

Смотрите также

КИХ-десятикратное уменьшение	DSP System Toolbox
КИХ-преобразование уровня	DSP System Toolbox
КИХ-интерполятор полуполосы	DSP System Toolbox
КИХ-полуполоса Decimator	DSP System Toolbox
БИХ-интерполятор полуполосы	DSP System Toolbox
БИХ-полуполоса Decimator	DSP System Toolbox
Интерполятор компенсации CIC	DSP System Toolbox
Компенсация CIC Decimator	DSP System Toolbox
Сверхдискретизировать	DSP System Toolbox
Интерполяция CIC	DSP System Toolbox
Цифровой понижающий преобразователь	DSP System Toolbox
Цифровой повышающий преобразователь	DSP System Toolbox
`dsp.FIRInterpolator`	DSP System Toolbox
`dsp.CICCompensationInterpolator`	DSP System Toolbox
`dsp.FIRHalfbandInterpolator`	DSP System Toolbox
`firnyquist`	DSP System Toolbox
`firhalfband`	DSP System Toolbox
`firgr`	DSP System Toolbox
`firceqrip`	DSP System Toolbox

Документация

КИХ-интерполяция

Библиотека

Описание

Определение коэффициентов фильтра

Основанная на кадре обработка

Основанная на выборке обработка

Задержка

Примечание

Типы данных с фиксированной точкой

Примечание

Примеры

Пример 1 — односкоростная обработка

Пример 2 — многоскоростная основанная на кадре обработка

Пример 3

Пример 4

Диалоговое окно

Содействующий источник

Примечание

Примечание

Примечание

Примечание

Примечание

Ссылки

Поддерживаемые типы данных

Смотрите также

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Преобразование фиксированной точки
Преобразуйте алгоритмы с плавающей точкой в фиксированную точку с помощью Fixed-Point Designer™.

Представлено до R2006a

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

КИХ-интерполяция

Библиотека

Описание

Определение коэффициентов фильтра

Основанная на кадре обработка

Основанная на выборке обработка

Задержка

Примечание

Типы данных с фиксированной точкой

Примечание

Примеры

Пример 1 — односкоростная обработка

Пример 2 — многоскоростная основанная на кадре обработка

Пример 3

Пример 4

Диалоговое окно

Содействующий источник

Примечание

Примечание

Примечание

Примечание

Примечание

Ссылки

Поддерживаемые типы данных

Смотрите также

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Преобразование фиксированной точки Преобразуйте алгоритмы с плавающей точкой в фиксированную точку с помощью Fixed-Point Designer™.

Представлено до R2006a

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Преобразование фиксированной точки
Преобразуйте алгоритмы с плавающей точкой в фиксированную точку с помощью Fixed-Point Designer™.