Документация

Чтобы реализовать КИХ Decimator, необходимо сначала разработать его при помощи функции designMultirateFIR. Задайте фактор десятикратного уменьшения интереса (обычно больше, чем 1) и коэффициент интерполяции, равный 1. Можно использовать полумногофазную длину по умолчанию 12 и затухание полосы задерживания по умолчанию 80 дБ. Также можно также задать полумногофазную длину и значения затухания полосы задерживания.

Разработайте КИХ decimator с набором фактора десятикратного уменьшения к 3 и полумногофазным набором длины к 14. Используйте затухание полосы задерживания по умолчанию 80 дБ.

b = designMultirateFIR(1,3,14);

Обеспечьте содействующий вектор, b, как вход к Системному объекту dsp.FIRDecimator?.

FIRDecim = dsp.FIRDecimator(3,b);
fvtool(FIRDecim);

По умолчанию fvtool показывает ответ значения. Перейдите через панель инструментов fvtool, чтобы видеть фазовый отклик, импульсный ответ, групповую задержку и другую информацию об анализе фильтра.

Отфильтруйте шумный вход синусоиды с помощью объекта FIRDecim. Синусоида имеет частоты на уровне 1 000 Гц и 3 000 Гц 3 000 Гц. Шум является белым Гауссовым шумом со средним нулевым и стандартным отклонением 1e-5. Подкошенный вывод будет иметь одну треть частотой дискретизации, как введено. Инициализируйте два Системных объекта dsp.SpectrumAnalyzer, один для входа и другого для вывода.

f1 = 1000;
f2 = 3000;
Fs = 8000;
source = dsp.SineWave('Frequency',[f1,f2],'SampleRate',Fs,...
    'SamplesPerFrame',1026);

specanainput = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fs,...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,...
    'ShowLegend',true,'YLimits',[-120 30],...
    'Title','Noisy Input signal',...
    'ChannelNames', {'Noisy Input'});
specanaoutput = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fs/3,...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,...
    'ShowLegend',true,'YLimits',[-120 30],...
    'Title','Filtered output',...
    'ChannelNames', {'Filtered output'});

Поток во входе и фильтре сигнал в цикле обработки.

for Iter = 1:100
    input = sum(source(),2);
    noisyInput = input + (10^-5)*randn(1026,1);
    output = FIRDecim(noisyInput);
    specanainput(noisyInput)
    specanaoutput(output)
end

Вход имеет два peaks: один на уровне 1 000 Гц и другой на уровне 3 000 Гц. Фильтр имеет lowpass ответ с частотой полосы пропускания 0.3*pi рад/выборка. С частотой дискретизации 8 000 Гц, которая является частотой полосы пропускания 1 200 Гц. Тон на уровне 1 000 Гц не ослабляется, потому что он падает в полосе пропускания фильтра. Тон на уровне 3 000 Гц отфильтрован.

Точно так же можно разработать КИХ-интерполятор и КИХ-Конвертер уровня путем обеспечения соответствующих входных параметров функции designMultirateFIR. Чтобы реализовать фильтры, передайте разработанные коэффициенты объектам dsp.FIRRateConverter и dsp.FIRInterpolator.

Преобразование частоты дискретизации является процессом преобразования частоты дискретизации сигнала от одного уровня выборки до другого уровня выборки. Многоступенчатые фильтры минимизируют объем вычисления, вовлеченного в преобразование частоты дискретизации. Выполнять эффективное многоступенчатое преобразование уровня, объект dsp.SampleRateConverter:

Проект убеждается, что искажение не происходит на промежуточных шагах.

В этом примере измените частоту дискретизации шумного синусоидального сигнала от входного уровня 192 кГц к норме выработки 44,1 кГц. Инициализируйте объект конвертера частоты дискретизации.

SRC = dsp.SampleRateConverter;

Отобразите информацию о фильтре.

info(SRC)

ans =

    'Overall Interpolation Factor    : 147
     Overall Decimation Factor       : 640
     Number of Filters               : 3
     Multiplications per Input Sample: 27.667188
     Number of Coefficients          : 8631
     Filters:                         
        Filter 1:
        dsp.FIRDecimator     - Decimation Factor   : 2 
        Filter 2:
        dsp.FIRDecimator     - Decimation Factor   : 2 
        Filter 3:
        dsp.FIRRateConverter - Interpolation Factor: 147
                             - Decimation Factor   : 160 
     '

SRC является трехэтапным фильтром: два КИХ decimators сопровождаемый КИХ-конвертером уровня.

Инициализируйте источник синусоиды. Синусоида имеет два тона: один на уровне 2 000 Гц и другой на уровне 5 000 Гц.

source = dsp.SineWave ('Frequency',[2000 5000],'SampleRate',192000,...
    'SamplesPerFrame',1280);

Инициализируйте спектр анализатор, чтобы видеть сигналы ввода и вывода.

Fsin = SRC.InputSampleRate;
Fsout = SRC.OutputSampleRate;
specanainput = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fsin,...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,...
    'ShowLegend',true,'YLimits',[-120 30],...
    'Title','Input signal',...
    'ChannelNames', {'Input'});
specanaoutput = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fsout,...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,...
    'ShowLegend',true,'YLimits',[-120 30],...
    'Title','Rate Converted output',...
    'ChannelNames', {'Rate Converted output'});

Поток во входном сигнале и преобразовывает частоту дискретизации сигнала.

for Iter = 1 : 5000
    input = sum(source(),2);
    noisyinput = input + (10^-5)*randn(1280,1);
    output = SRC(noisyinput);
    specanainput(noisyinput);
    specanaoutput(output);
end

Показанный спектр является односторонним в области значений [0 Фс/2]. Для спектра анализатор, показывающий вход, Фс/2 является 192000/2. Для спектра анализатор, показывающий вывод, Фс/2 является 44100/2. Следовательно, частота дискретизации сигнала, измененного от 192 кГц до 44,1 кГц.