Документация

Начало работы

Введите filterDesigner в подсказке команды MATLAB:

>> filterDesigner

Диалоговое окно Совета дня отображается с предложениями для использования Filter Designer. Затем графический интерфейс пользователя отображается с фильтром по умолчанию.

Графический интерфейс пользователя имеет три основных области:

Верхняя половина графический интерфейса пользователя отображает информацию о спецификациях фильтра и ответах для текущего фильтра. Текущая область информации о Фильтре, в верхнем левом углу, отображает свойства фильтра, а именно, структура фильтра, порядок, количество используемых разделов и стабилен ли фильтр или нет. Это также предоставляет доступ менеджеру по Фильтру по работе с несколькими фильтрами.

Область Отображения Фильтра, в верхнем правом углу, отображает различные ответы фильтра, такой как, ответ значения, групповую задержку и коэффициенты фильтра.

Более низкая половина графический интерфейса пользователя является интерактивным фрагментом Filter Designer. Панель Проекта, в более низкой половине - то, где вы задаете свои спецификации фильтра. Это управляет тем, что отображено в других двух верхних областях. Другие панели могут быть отображены в более низкой половине при помощи кнопок боковой панели.

Инструмент включает Контекстно-зависимую справку. Можно ли щелкнуть правой кнопкой или нажать ли, What - Это? кнопка, чтобы получить информацию о различных частях инструмента.

Разработка фильтра

Мы разработаем фильтр нижних частот, который передает все частоты, меньше чем или равные 20% частоты Найквиста (половина частоты дискретизации), и ослабляет частоты, больше, чем или равный 50% частоты Найквиста. Мы будем использовать КИХ фильтр Equiripple с этими спецификациями:

Чтобы реализовать этот проект, мы будем использовать следующие спецификации:

1. Выберите Lowpass из выпадающего меню под Response Type и Equiripple под КИХ-Методом разработки. В целом, когда вы изменяете Тип Ответа или Метод разработки, параметры фильтра и обновление области Отображения Фильтра автоматически.

2. Выберите порядок Specify в области Filter Order и войдите 30.

3. КИХ-фильтр Equiripple имеет опцию Фактора Плотности, которая управляет плотностью сетки частоты. Увеличение значения создает фильтр, который более тесно аппроксимирует идеал equiripple фильтр, но больше времени требуется, когда вычисление увеличивается. Оставьте это значение в 20.

4. Выберите Normalized (от 0 до 1) в опускающемся меню Units в области Frequency Specifications.

5. Войдите 0.2 для wpass и 0.5 для wstop в области Frequency Specifications.

6. Wpass и Wstop, в области Magnitude Specifications являются положительными весами, один на полосу, используемую во время оптимизации в КИХ фильтр Equiripple. Оставьте эти значения в 1.

7. После установки спецификаций проекта нажмите кнопку Design Filter в нижней части графический интерфейса пользователя, чтобы разработать фильтр.

Ответ значения фильтра отображен в области Filter Analysis после того, как коэффициенты будут вычислены.

Просмотр других Исследований

Если вы разработали фильтр, можно просмотреть следующие исследования фильтра в окне экрана путем нажимания любой из кнопок на панели инструментов:

По порядку слева направо кнопки

Сравнение проекта, чтобы отфильтровать спецификации

Filter Designer позволяет вам измеряться, как тесно ваш проект соответствует спецификациям фильтра при помощи масок Спецификации, которые накладывают спецификации фильтра на графике ответа. В области Отображения, когда график Значения отображен, щелчок правой кнопкой по метке 'Magnitude (dB)' оси Y и выбирает Magnitude. Затем выберите Specification Mask из меню View, чтобы наложить спецификации фильтра на графике ответа.

Ответ значения фильтра с маской Спецификации показывают ниже:

Изменение модулей осей

Можно изменить x-или модули оси Y путем щелчка правой кнопкой по мыши по подписи по осям и выбора желаемых модулей. Текущие модули имеют галочку.

Отмечание точек данных

В области Отображения можно нажать на любую точку в графике добавить маркер данных, который отображает значения в той точке. Щелчок правой кнопкой по маркеру данных отображает меню, куда можно переместить, удалить или настроить внешний вид маркеров данных.

Оптимизация проекта

Чтобы минимизировать стоимость реализации фильтра, мы попытаемся сократить количество коэффициентов при помощи опции Минимального заказа в панели проекта.

Измените выбор в Порядке Фильтра к Минимальному заказу в области Проекта и оставьте другие параметры как они.

Нажмите кнопку Design Filter, чтобы разработать новый фильтр.

Как вы видите в области Current Filter Information, порядок фильтра, уменьшенный от 30 до 16, количество уменьшенных пульсаций и ширина перехода, стал более широким. Полоса пропускания и спецификации полосы задерживания все еще соответствуют критериям расчета.

Изменение аналитических параметров

Путем щелчка правой кнопкой по графику и выбора Analysis Parameters, можно отобразить диалоговое окно для изменения специфичных для анализа параметров. (Можно также выбрать Analysis Parameters из меню Analysis.)

Чтобы сохранить отображенные параметры как значения по умолчанию, нажмите Save as Default. Чтобы восстановить заданные MATLAB значения по умолчанию, нажмите Restore Original Defaults.

Экспорт фильтра

Если вы удовлетворены своим проектом, можно экспортировать фильтр в следующие места назначения:

Выберите Export из меню File.

Когда вы принимаете решение экспортировать в рабочее пространство MATLAB или в MAT-файл, можно экспортировать фильтр как коэффициенты. Если DSP System Toolbox™ доступен, можно также экспортировать фильтр как Системный объект.

Генерация файла MATLAB

Filter Designer позволяет вам генерировать код MATLAB, чтобы воссоздать ваш фильтр. Это позволяет вам встроить свой проект в существующий код или автоматизировать создание ваших фильтров в скрипте.

Выберите Generate MATLAB code из меню File, выберите Filter Design Function и задайте имя файла в Сгенерировать диалоговом окне кода MATLAB.

Следующий код был сгенерирован от фильтра минимального заказа, который мы разработали выше:

Квантование фильтра

Если вам установили DSP System Toolbox™, панель параметров квантования Набора доступна на боковой панели:

Можно использовать эту панель, чтобы квантовать и анализировать фильтры с двойной точностью. С DSP System Toolbox можно квантовать от с двойной точностью до с одинарной точностью. Если у вас есть Fixed-Point Designer, можно квантовать фильтры к точности фиксированной точки. Обратите внимание на то, что вы не можете смешать и вычисления с фиксированной точкой с плавающей точкой в своем фильтре.

Цели

Меню Targets Filter Designer позволяет вам генерировать различные типы кода, представляющего ваш фильтр. Например, можно сгенерировать заголовочные файлы C, коэффициенты XILINX (COE) файлы (с DSP System Toolbox) и VHDL, Verilog наряду с испытательными стендами (с Filter Design HDL Coder™).

Дополнительные функции

Filter Designer также интегрирует дополнительную функциональность от этих других продуктов MathWorks™: