Образцовые КИХ-фильтры
Simulink / Дискретный
HDL Coder / Дискретный
HDL Coder / Операции Плавающей точки HDL
Блок Discrete FIR Filter независимо фильтрует каждый канал входного сигнала с заданным цифровым КИХ-фильтром. Блок может реализовать статические фильтры с фиксированными коэффициентами и изменяющиеся во времени фильтры с коэффициентами то изменение в зависимости от времени. Можно настроить коэффициенты статического фильтра во время симуляции.
Этот блок фильтрует каждый канал входного сигнала независимо в зависимости от времени. Параметр Input processing позволяет вам задавать, обрабатывает ли блок каждый элемент входа как независимый канал (основанная на выборке обработка), или каждый столбец входа как независимый канал (основанная на кадре обработка). Чтобы выполнить основанную на кадре обработку, у вас должна быть лицензия DSP System Toolbox™.
Выходные размерности равняются входным размерностям, кроме тех случаев, когда вы задаете матрицу касаний фильтра для параметра Coefficients. Когда вы делаете так, выходные размерности зависят от количества различных наборов касаний фильтра, которые вы задаете.
Выходные параметры этого блока численно совпадают с выходными параметрами блока DSP System Toolbox Digital Filter Design.
Этот блок поддерживает состояние Simulink® журналирование функции. Для получения дополнительной информации смотрите состояния.
Можно изменить структуру фильтра, реализованную с блоком Discrete FIR Filter путем выбора одного из следования из параметра Filter structure:
Direct form
Direct form symmetric
Direct form antisymmetric
Direct form transposed
Lattice MA
У вас должна быть доступная лицензия DSP System Toolbox, чтобы запустить модель с любой из этих структур фильтра кроме Direct form.
Блок Discrete FIR Filter инициализирует внутренние состояния фильтра, чтобы обнулить по умолчанию, который имеет тот же эффект как принимающий, что прошлые вводы и выводы являются нулем. Можно опционально использовать параметр Initial states, чтобы задать ненулевые начальные условия для задержек фильтра.
Чтобы определить количество начальных состояний, необходимо задать и как задать их, см. таблицу на допустимых начальных состояниях. Параметр Initial states может принять одну из форм, описанных в следующей таблице.
Допустимые начальные состояния
| Начальное условие | Описание |
|---|---|
|
Скаляр |
Блок инициализирует все элементы задержки в фильтре к скалярному значению. |
|
Вектор или матрица |
Каждый вектор или элемент матрицы задают уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки в соответствующем канале:
|
Coefficient source — Источник коэффициентовDialog parameters (значение по умолчанию) | Input portПримите решение задать коэффициенты фильтра с помощью настраиваемых диалоговых параметров или через входной порт, который полезен для изменяющегося во времени cofficients.
Параметры блоков:
CoefSource
|
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Dialog parameters' | 'Input port'
|
Значение по умолчанию:
'Dialog parameters'
|
Filter structure — Отфильтруйте структуруDirect form (значение по умолчанию) | Direct form symmetric | Direct form antisymmetric | Direct form transposed | Lattice MAВыберите структуру фильтра, которую вы хотите, чтобы блок реализовал.
У вас должна быть доступная лицензия DSP System Toolbox, чтобы запустить модель с блоком Discrete FIR Filter, который реализует любую структуру фильтра кроме Direct form.
Параметры блоков:
FilterStructure |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Direct form' | 'Direct form symmetric' | 'Direct form antisymmetric' | 'Direct form transposed' | 'Lattice MA' |
Значение по умолчанию:
'Direct form'
|
Coefficients — Отфильтруйте коэффициенты[0.5 0.5] (значение по умолчанию) | вектор | матрицаЗадайте вектор коэффициентов для передаточной функции. Коэффициенты фильтра должны быть заданы как вектор - строка. Когда вы задаете вектор - строку из касаний фильтра, блок применяет один фильтр к входу. Чтобы применить несколько фильтров к тому же входу, задайте матрицу коэффициентов, где каждая строка представляет различный набор касаний фильтра.
Чтобы включить этот параметр, установите Coefficient source на Dialog parameters.
Чтобы реализовать несколько фильтров, Filter structure должен быть Direct form, и вход должен быть скаляром.
Параметры блоков:
Coefficients
|
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: вектор |
Значение по умолчанию:
'[0.5 0.5]'
|
Input processing — Выборка - или основанная на кадре обработкаElements as channels (sample based) (значение по умолчанию) | Columns as channels (frame based)Задайте, выполняет ли блок выборку - или основанная на кадре обработка. Можно выбрать одну из следующих опций:
Elements as channels (sample based) — Обработайте каждый элемент входа как независимый канал (основанная на выборке обработка).
Columns as channels (frame based) — Обработайте каждый столбец входа как независимый канал (основанная на кадре обработка).
Основанная на кадре обработка требует лицензии DSP System Toolbox.
Для получения дополнительной информации смотрите Выборку - и Основанные на кадре Концепции (DSP System Toolbox).
Параметры блоков:
InputProcessing
|
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Columns as channels (frame based)' | 'Elements as channels (sample based)' |
Значение по умолчанию:
'Elements as channels (sample based)'
|
Initial states — Начальные условия состояний фильтра0 (значение по умолчанию) | скаляр | вектор | матрицаЗадайте начальные условия состояний фильтра. Чтобы изучить, как задать начальные состояния, смотрите начальные состояния Определения.
Параметры блоков:
InitialStates
|
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: скаляр | вектор | матрица |
Значение по умолчанию:
'0' |
Show enable port — Создайте включают портoff (значение по умолчанию) | onВыберите, чтобы управлять выполнением этого блока с разрешать портом. Блок рассматривается активированным, когда вход к этому порту является ненулевым, и отключен, когда входом является 0. Значение входа проверяется одновременно шаг как выполнение блока.
Параметры блоков:
ShowEnablePort
|
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'off' | 'on' |
Значение по умолчанию:
'off' |
External reset — Внешний сброс состоянияNone (значение по умолчанию) | Rising | Falling | Either | Level | Level holdЗадайте триггерное событие, чтобы использовать, чтобы сбросить состояния к начальным условиям.
| Сбросьте режим | Поведение |
|---|---|
None | Никакой сброс |
Rising | Сбросьте на возрастающем ребре |
Falling | Сбросьте на падающем ребре |
Either | Сбросьте или на повышении или на падающем ребре |
Level | Сбросьте в любом из этих случаев:
|
Level hold | Сбросьте, когда сигнал сброса будет ненулевым на шаге текущего времени |
Параметры блоков: ExternalReset |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: 'None' | 'Rising' | 'Falling' | 'Either' | 'Level' | 'Level hold' |
Значение по умолчанию: 'None' |
Sample time (-1 for inherited) — Временной интервал между выборками-1 (значение по умолчанию) | скаляр | векторЗадайте временной интервал между выборками. Чтобы наследовать шаг расчета, установите этот параметр на -1. Для получения дополнительной информации см. Настройку времени выборки.
Параметры блоков:
SampleTime |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: скаляр | вектор |
Значение по умолчанию:
'-1' |
Tap sum — Коснитесь типа данных суммыInherit: Same as input (значение по умолчанию) | Inherit: Inherit via internal rule | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | int64 | uint64 | fixdt(1,16,0) | <data type expression>Задайте тип данных суммы касания прямой формы симметричная или прямая форма антисимметричный фильтр, который является типом данных использование фильтра, когда это суммирует входные параметры до умножения коэффициентами. Можно установить его на:
Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule
Встроенное целое число, например, int8
Объект типа данных, например, объект Simulink.NumericType
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)
Нажмите кнопку Show data type assistant
, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить атрибуты типа данных. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных.
Этот параметр только видим, когда вы устанавливаете Filter structure на Direct form symmetric или Direct form antisymmetric.
Параметры блоков:
TapSumDataTypeStr |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Inherit: Same as input' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16,0)' | '<data type expression>' |
Значение по умолчанию:
'Inherit: Same as input' |
Coefficients — Содействующий тип данныхInherit: Same wordlength as input (значение по умолчанию) | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | int64 | uint64 | fixdt(1,16,0) | <data type expression>Задайте содействующий тип данных. Можно установить его на:
Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same word length as input
Встроенное целое число, например, int8
Объект типа данных, например, объект Simulink.NumericType
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)
Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить атрибуты типа данных. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных.
Параметры блоков:
CoeffDataTypeStr |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Inherit: Same word length as input'| 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16)' | 'fixdt(1,16,0)' | '<data type expression>' |
Значение по умолчанию:
'Inherit: Same wordlength as input' |
Coefficients minimum — Минимальное значение коэффициентов[] (значение по умолчанию) | скалярЗадайте минимальное значение, которое должен иметь коэффициент фильтра. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:
Проверка диапазона параметра (см., Задает Минимальные и Максимальные значения для Параметров блоков),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой
Параметры блоков:
CoeffMin |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: скаляр |
Значение по умолчанию:
'[]' |
Coefficients maximum — Максимальное значение коэффициентов[] (значение по умолчанию) | скалярЗадайте максимальное значение, которое должен иметь коэффициент фильтра. Значением по умолчанию является (незаданный) []. Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:
Проверка диапазона параметра (см., Задает Минимальные и Максимальные значения для Параметров блоков),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой
Параметры блоков:
CoeffMax |
| Ввод: символьный вектор |
| Значения: скаляр |
Значение по умолчанию:
'[]' |
Product output — Тип выходных данных продуктаInherit: Inherit via internal rule (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | int64 | uint64 | fixdt(1,16,0) | <data type expression>Задайте тип выходных данных продукта. Можно установить его на:
Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule
Встроенный тип данных, например, int8
Объект типа данных, например, объект Simulink.NumericType
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)
Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить атрибуты типа данных. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных.
Параметры блоков:
ProductDataTypeStr |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Inherit: Inherit via internal rule' | 'Inherit: Same as input' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16,0)' | '<data type expression>' |
Значение по умолчанию:
'Inherit: Inherit via internal rule' |
Accumulator — Тип данных аккумулятораInherit: Inherit via internal rule (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | Inherit: Same as product output | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | int64 | uint64 | fixdt(1,16,0) | <data type expression>Задайте тип данных аккумулятора. Можно установить его на:
Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule
Встроенный тип данных, например, int8
Объект типа данных, например, объект Simulink.NumericType
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)
Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить атрибуты типа данных. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных.
Параметры блоков:
AccumDataTypeStr |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Inherit: Inherit via internal rule' | 'Inherit: Same as input' | 'Inherit: Same as product output' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16,0)' | '<data type expression>' |
Значение по умолчанию:
'Inherit: Inherit via internal rule' |
State — Тип данных состоянияInherit: Same as accumulator (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | int64 | uint64 | fixdt(1,16,0) | <data type expression>Задайте тип данных состояния. Можно установить его на:
Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Встроенное целое число, например, int8
Объект типа данных, например, объект Simulink.NumericType
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)
Чтобы включить этот параметр, установите Filter structure на Lattice MA.
Параметры блоков:
StateDataTypeStr |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Inherit: Same as accumulator' | 'Inherit: Same as input' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16,0)' | '<data type expression>' |
Значение по умолчанию:
'Inherit: Same as accumulator' |
Вывод Тип выходных данныхInherit: Same as accumulator (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | int8 | uint8 | int16 | uint16 | int32 | uint32 | int64 | uint64 | fixdt(1,16) | fixdt(1,16,0) | <data type expression>Задайте тип выходных данных. Можно установить его на:
Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Встроенный тип данных, например, int8
Объект типа данных, например, объект Simulink.NumericType
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)
Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить атрибуты типа данных. Для получения дополнительной информации смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных.
Параметры блоков:
OutDataTypeStr |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Inherit: Same as accumulator' | 'Inherit: Same as input' | 'int8' | 'uint8' | 'int16' | 'uint16' | 'int32' | 'uint32' | 'int64' | 'uint64' | 'fixdt(1,16)' | 'fixdt(1,16,0)' | '<data type expression>' |
Значение по умолчанию:
'Inherit: Same as accumulator' |
Output minimum — Минимальное выходное значение для проверки диапазона[] (значение по умолчанию) | скалярНижнее значение выходной области значений это Simulink Check.
Simulink использует минимум, чтобы выполнить:
Проверка диапазона параметра (см., Задает Минимальные и Максимальные значения для Параметров блоков) для некоторых блоков.
Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала и Включают Проверку диапазона Симуляции).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.
Оптимизация кода, который вы генерируете из модели. Эта оптимизация может удалить алгоритмический код и влиять на результаты некоторых режимов симуляции, такие как SIL или режим external mode. Для получения дополнительной информации смотрите, Оптимизируют использование заданных минимальных и максимальных значений (Simulink Coder).
Output minimum не насыщает или отсекает фактический выходной сигнал. Используйте блок Saturation вместо этого.
Параметры блоков: OutMin |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: '[ ]' | скаляр |
Значение по умолчанию: '[ ]' |
Output maximum — Максимальное выходное значение для проверки диапазона[] (значение по умолчанию) | скалярВерхнее значение выходной области значений это Simulink Check.
Simulink использует максимальное значение, чтобы выполнить:
Проверка диапазона параметра (см., Задает Минимальные и Максимальные значения для Параметров блоков) для некоторых блоков.
Проверка диапазона симуляции (см. Диапазоны сигнала и Включают Проверку диапазона Симуляции).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.
Оптимизация кода, который вы генерируете из модели. Эта оптимизация может удалить алгоритмический код и влиять на результаты некоторых режимов симуляции, такие как SIL или режим external mode. Для получения дополнительной информации смотрите, Оптимизируют использование заданных минимальных и максимальных значений (Simulink Coder).
Output maximum не насыщает или отсекает фактический выходной сигнал. Используйте блок Saturation вместо этого.
Параметры блоков: OutMax |
| Ввод: символьный вектор |
Значения: '[ ]' | скаляр |
Значение по умолчанию: '[ ]' |
Lock data type settings against changes by the fixed-point tools — Препятствуйте тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данныхoff (значение по умолчанию) | onВыберите, чтобы заблокировать настройки типа данных этого блока против изменений Fixed-Point Tool и Советником Фиксированной точки. Для получения дополнительной информации смотрите Блокировку Установка Типа Выходных данных (Fixed-Point Designer).
Параметры блоков:
LockScale |
Значения:
'off' | 'on' |
Значение по умолчанию:
'off' |
Integer rounding mode — Rounding для операций фиксированной точкиFloor (значение по умолчанию) | Ceiling | Convergent | Nearest | Round | Simplest | ZeroЗадайте округляющийся режим для операций фиксированной точки. Для получения дополнительной информации смотрите Округление (Fixed-Point Designer).
Параметры блоков:
RndMeth |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'Ceiling' | 'Convergent' | 'Floor' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero' |
Значение по умолчанию:
'Floor' |
Saturate on integer overflow — Метод действия переполненияoff (значение по умолчанию) | onЗадайте, насыщает ли переполнение или переносится.
| Действие | Объяснение | Повлияйте на переполнение | Пример |
|---|---|---|---|
|
Установите этот флажок ( |
Ваша модель имеет возможное переполнение, и вы хотите явную защиту насыщения в сгенерированном коде. |
Переполнение насыщает или к минимальному или к максимальному значению, которое может представлять тип данных. |
Максимальное значение, которое может представлять |
|
Не устанавливайте этот флажок ( |
Вы хотите оптимизировать эффективность своего сгенерированного кода. Вы не хотите чрезмерно определять, как блок обрабатывает сигналы из области значений. Для получения дополнительной информации смотрите Проверку на Ошибки Диапазона сигнала. |
Переполнение переносится к соответствующему значению, которое является представимым, по условию вводят. |
Максимальное значение, которое может представлять |
Когда вы устанавливаете этот флажок, насыщение применяется к каждой внутренней операции на блоке, не только выводу или результату. Обычно, процесс генерации кода может обнаружить, когда переполнение не возможно. В этом случае генератор кода не производит код насыщения.
Параметры блоков: SaturateOnIntegerOverflow |
| Ввод: символьный вектор |
Значения:
'off' | 'on' |
Значение по умолчанию: 'off' |
Типы данных |
|
Прямое сквозное соединение |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Обнаружение пересечения нулем |
|
Этот блок поддерживает пользовательские атрибуты состояния, чтобы настроить и сгенерировать код более эффективно. Чтобы получить доступ или установить эти атрибуты, в редакторе Simulink, выбирают View> Model Data Editor или нажимают Ctrl+Shift+E. Для примера смотрите Пользовательские Атрибуты состояния в блоке Discrete FIR Filter.
HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику. Для получения дополнительной информации о реализациях свойства и ограничения для генерации HDL-кода, видят Дискретный КИХ-Фильтр.
Для допустимого благоприятного для оборудования и управляющие сигналы сброса, и смоделировать точное аппаратное поведение задержки в Simulink, используют блок Discrete FIR Filter HDL Optimized вместо этого.
Блок Discrete FIR Filter принимает и выходные параметры действительные и комплексные сигналы любого типа числовых данных, поддержанного Simulink. Блок поддерживает те же типы для коэффициентов.
Следующие схемы показывают структуру фильтра и типы данных, используемые в блоке Discrete FIR Filter для сигналов фиксированной точки.
Прямая форма
Вы не можете задать тип данных состояния на маске блока для этой структуры, потому что состояния ввода имеют совпадающие типы данных как вход.
Прямая симметричная форма
Вы не можете задать тип данных состояния на маске блока для этой структуры, потому что состояния ввода имеют совпадающие типы данных как вход.
Это принято, что коэффициенты фильтра симметричны. Блок только использует первую половину коэффициентов для фильтрации.
Прямая антисимметричная форма
Вы не можете задать тип данных состояния на маске блока для этой структуры, потому что состояния ввода имеют совпадающие типы данных как вход.
Это принято, что коэффициенты фильтра антисимметричны. Блок только использует первую половину коэффициентов для фильтрации.
Прямая транспонированная форма
Состояния являются комплексными, когда или входные параметры или коэффициенты являются комплексными.
Образуйте решетку MA
Создание цифровых фильтров | Дискретный фильтр
