Фильтр Найквиста

Разработайте фильтр Найквиста

Библиотека

Фильтрация / Проекты Фильтра

dspfdesign

Описание

Этот блок приносит возможности проектирования фильтра функции filterBuilder к среде Simulink®.

Диалоговое окно

См. Проект Фильтра Найквиста — Основная Панель для получения дополнительной информации о параметрах этого блока. Data Types и панели Code Generation не доступны для блоков в библиотеке DSP System Toolbox™ Filter Designs.

Параметры этого блока, которые не изменяют порядок фильтра или структуру, являются настраиваемыми.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox™. Можно использовать инструмент, чтобы отобразиться:

  • Ответ значения, фазовый отклик и групповая задержка частотного диапазона.

  • Импульсный ответ и переходной процесс во временном интервале.

  • Нулевая полюсом информация.

Инструмент также помогает вам оценить производительность фильтра путем предоставления информации о порядке фильтра, устойчивости и линейности фазы. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Отфильтруйте спецификации

В этой группе вы задаете свой формат фильтра, такой как импульсный ответ и порядок фильтра.

Band

Задает местоположение центра области перехода между полосой пропускания и полосой задерживания. Центр области перехода, Fc, вычисляется с помощью значения для Band:

Fc = Fs / (2 · Band).

Значение по умолчанию, 2, соответствует полуленточному фильтру.

Impulse response

Выберите FIR или IIR из выпадающего списка. FIR является значением по умолчанию. Когда вы выбираете импульсный ответ, методы разработки и структуры, можно использовать, чтобы реализовать изменение фильтра соответственно. Эти опции оба доступны только, когда Band является 2. Для значений Band, больше, чем 2, только поддерживаются КИХ-проекты.

Примечание

Методы разработки и структуры для КИХ-фильтров не являются тем же самым как методами и структурами для БИХ-фильтров.

Filter order mode

Выберите Minimum (значение по умолчанию) или Specify из выпадающего списка. Выбор Specify включает опцию Order (см. следующие разделы), таким образом, можно ввести заказ фильтра.

Filter type

Выберите Single-rate, Decimator, Interpolator или Sample-rate converter. Ваш выбор определяет тип фильтра, а также методов разработки и структур, которые доступны, чтобы реализовать ваш фильтр. По умолчанию блок задает односкоростной фильтр.

  • Выбор Decimator или Interpolator активирует Decimation Factor или опции Interpolation Factor соответственно.

  • Выбор Sample-rate converter активирует оба фактора.

Order

Введите заказ фильтра. Эта опция включена, только если Specify был выбран для Filter order mode.

Decimation Factor

Введите фактор десятикратного уменьшения. Эта опция включена, только если Filter type установлен в Decimator или Sample-rate converter. Значение по умолчанию равняется 2.

Interpolation Factor

Введите коэффициент интерполяции. Эта опция включена, только если Filter type установлен в Interpolator или Sample-rate converter. Значение по умолчанию равняется 2.

Спецификации частоты

Параметры в этой группе позволяют вам задавать свою кривую отклика фильтра.

Frequency constraints

Выберите функции фильтра что использование блока, чтобы задать характеристики частотной характеристики.

Frequency units

Используйте этот параметр, чтобы задать, нормированы ли ваши настройки частоты или в абсолютной частоте. Выберите Normalized (0–1), чтобы ввести частоты в нормированную форму. Это поведение является значением по умолчанию. Чтобы ввести частоты в абсолютные значения, выберите одну из единиц частоты из выпадающего списка — Hz, kHz, MHz или GHz. Выбор одной из модульных опций включает параметр Input sample rate.

Input sample rate

Фс, заданная в модулях, которые вы выбрали для Frequency units, задает частоту дискретизации во входе фильтра. Когда вы обеспечиваете входную частоту дискретизации, все частоты в спецификациях находятся в выбранных модулях также. Этот параметр доступен, когда вы выбираете одну из опций частоты из списка Frequency units.

Transition width

Задайте ширину перехода между концом полосы пропускания и ребром полосы задерживания. Задайте значение в нормированных единицах частоты или абсолютных единицах, которые вы выбираете в Frequency units.

Спецификации значения

Параметры в этой группе задают ответ фильтра в полосах пропускания и полосах задерживания.

Magnitude units

Задайте модули для любого параметра, который вы обеспечиваете в спецификациях значения. Из выпадающего списка выберите одну из следующих опций:

  • Linear — Задайте значение в линейных модулях.

  • dB — Задайте значение в децибелах (значение по умолчанию)

  • Squared — Задайте значение в модулях в квадрате.

Stopband attenuation

Введите затухание фильтра в полосу задерживания в модулях, которые вы выбираете для Magnitude units, или линейного или децибелы.

Алгоритм

Параметры в этой группе позволяют вам задавать метод разработки и структуру вашего фильтра.

Design Method

Перечисляет методы разработки, доступные для спецификаций частоты и значения, которые вы ввели. Когда вы изменяете спецификации для фильтра, такие как изменение импульсного ответа, методы, доступные, чтобы разработать изменения фильтров также. БИХ-методом разработки по умолчанию является Butterworth, и КИХ-методом по умолчанию является Kaiser window.

Scale SOS filter coefficients to reduce chance of overflow

Выбор этого параметра направляет проект, чтобы масштабировать коэффициенты фильтра, чтобы уменьшать возможности, что входные параметры или вычисления в фильтре переполняют и превышают представимую область значений фильтра. Очистка этой опции удаляет масштабирование. Этот параметр применяется только к БИХ-фильтрам.

Design Options

Опции для каждого проекта специфичны для каждого метода разработки. Этот раздел не представляет все доступные параметры для всех проектов и методов разработки. Существуют намного больше, что вы сталкиваетесь, когда вы выбираете различные методы разработки и фильтруете спецификации. Следующие опции представляют некоторые из наиболее распространенных доступных единиц.

Density factor

Фактор плотности управляет плотностью сетки частоты, по которой оптимизация метода разработки оценивает вашу функцию отклика фильтра. Количество равномерно распределенных точек в сетке является значением, вы вводите для времен Density factor (порядок фильтра + 1).

Увеличение значения создает фильтр, который более тесно аппроксимирует идеал equiripple фильтр, но увеличивает время, требуемое разработать фильтр. Значение по умолчанию 20 представляет разумную торговлю между точным приближением к идеальному фильтру и время, чтобы разработать фильтр.

Minimum order

Когда вы выбираете этот параметр, метод разработки определяет, и разработайте фильтр минимального заказа, чтобы соответствовать вашим спецификациям. Некоторые фильтры не обеспечивают этот параметр. Выберите Any, Even или Odd из выпадающего списка, чтобы направить проект, чтобы быть любым минимальным заказом, или минимум даже заказывает, или минимальный нечетный порядок.

Stopband Shape

Форма полосы задерживания позволяет вам задать, как полоса задерживания изменяется с увеличивающейся частотой. Выберите одну из следующих опций:

  • Flat — Указывает, что полоса задерживания является плоской. Затухание не изменяется, когда частота увеличивается.

  • Linear — Указывает, что затухание полосы задерживания изменяется линейно, когда частота увеличивается. Измените наклон полосы задерживания установкой Stopband decay.

Stopband Decay

Когда вы устанавливаете форму Полосы задерживания, затухание Полосы задерживания указывает, что сумма затухания применилась к полосе задерживания. следующие условия применяются к затуханию Полосы задерживания на основе значения Формы Полосы задерживания:

  • Когда вы устанавливаете Stopband shape на Flat, Stopband decay не имеет никаких, влияют на полосе задерживания.

  • Когда вы установите Stopband shape на Linear, введите наклон полосы задерживания в модулях dB/rad/s. Блок применяет тот наклон к полосе задерживания.

  • Когда вы установите Stopband shape на 1/f, введите значение для экспоненты n в отношении (1/f) n, чтобы задать затухание полосы задерживания. Блок применяет (1/f) n отношение к полосе задерживания, чтобы привести к экспоненциально уменьшающемуся затуханию полосы задерживания.

Отфильтруйте реализацию

Structure

Для спецификаций фильтра и метода разработки вы выбираете, это списки параметров структуры фильтра, доступные, чтобы реализовать ваш фильтр.

Use basic elements to enable filter customization

Установите этот флажок, чтобы реализовать фильтр как подсистему основных блоков Simulink. Снимите флажок, чтобы реализовать фильтр как высокоуровневую подсистему. По умолчанию этот флажок снимается.

Высокоуровневая реализация обеспечивает лучшую совместимость через различные структуры фильтра, особенно фильтры, которые содержали бы алгебраические циклы, когда создано с помощью базовых элементов. С другой стороны, использование базовых элементов включает следующие параметры оптимизации:

  • Optimize for zero gains — Оконечные цепочки, которые содержат блоки Усиления с усилением нуля.

  • Optimize for unit gains — Удалите блоки Усиления, которые масштабируются фактором одного.

  • Optimize for delay chains — Замените цепочками задержки, составленными из единичных задержек n с одной задержкой n.

  • Optimize for negative gains — Используйте вычитание в блоках Суммы вместо отрицательных усилений в блоках Усиления.

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Доступные параметры могут отличаться в зависимости от него настройки параметров Use basic elements for filter customization и Filter Structure. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

  • Columns as channels (frame based) — 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

Когда параметр Filter type задаст многоскоростной фильтр, выберите правило обработки уровня для блока от следующих опций:

  • Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок поддерживает частоту дискретизации входа.

  • Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок настраивает уровень при выводе, чтобы разместить увеличенное или сокращенное число выборок. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Elements as channels (sample based).

Use symbolic names for coefficients

Установите этот флажок, чтобы включить спецификацию коэффициентов с помощью переменных MATLAB®. Доступные содействующие имена отличаются в зависимости от структуры фильтра. Используя символьные имена позволяет настраиваться коэффициентов фильтра в сгенерированном коде. По умолчанию этот флажок снимается.

Поддерживаемые типы данных

ПортПоддерживаемые типы данных

Входной параметр

  • Плавающая точка двойной точности

  • Плавающая точка с одинарной точностью

Вывод

  • Плавающая точка двойной точности

  • Плавающая точка с одинарной точностью

Расширенные возможности

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

Представленный в R2006b

Документация DSP System Toolbox
Поддержка
Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте