Многофазный набор фильтров синтеза БПФ
DSP System Toolbox / Фильтрующий / Многоскоростные фильтры
Блок Channel Synthesizer объединяет несколько узкополосных сигналов в широкополосный сигнал при помощи основанного на БПФ набора фильтров синтеза. Набор фильтров использует прототип фильтр lowpass и реализован с помощью многофазной структуры. Можно задать коэффициенты фильтра непосредственно или через расчетные параметры. Когда вы задаете расчетные параметры, фильтр создан с использованием designMultirateFIR
функция.
Этот блок также принимает входные параметры переменного размера. Таким образом, во время симуляции можно изменить размер каждого входного канала. Количество каналов не может измениться.
x
— Введите узкополосные сигналыВведите узкополосные сигналы, которые синтезатор канала объединяет, чтобы сформировать широкополосный сигнал. Каждый узкополосный сигнал формирует столбец во входном сигнале. Количество столбцов во входе соответствует количеству диапазонов частот набора фильтров. Если вход 3D, каждая матрица соответствует отдельному каналу.
Этот порт без имени, пока вы не устанавливаете Polyphase filter specification на Coefficients
и выберите параметр Specify coefficients from input port.
Типы данных: single
| double
Поддержка комплексного числа: Да
coeffs
— Моделируйте коэффициенты фильтра lowpassКоэффициенты прототипа фильтр lowpass. Должен быть по крайней мере один коэффициент на диапазон частот. Если длина фильтра lowpass меньше количества диапазонов частот, нулевые клавиатуры блока коэффициенты.
Если вы задаете комплексные коэффициенты, блочные конструкции прототипный фильтр, который сосредоточен на ненулевой частоте, также известной как полосовой фильтр. Модулируемые версии прототипного полосового фильтра появляются относительно прототипа, фильтруют и перенесены вокруг частотного диапазона [−Fs F s].
Этот порт появляется, когда вы устанавливаете Polyphase filter specification на Coefficients
и выберите параметр Specify coefficients from input port.
Типы данных: single
| double
Поддержка комплексного числа: Да
Port_1
— Широкополосный сигналШирокополосный сигнал синтезатор канала формирует из нескольких входа узкие поддиапазоны.
Если вход является одним из следующего:
L-by-M матрица — выход является L×M-by-1 вектор. M является количеством диапазонов частот.
L-by-M-by-N матрица — выход является L×M-by-N матрица.
Типы данных: single
| double
Поддержка комплексного числа: Да
Если параметр перечислен как настраиваемый, то можно изменить его значение в процессе моделирования.
Polyphase filter specification
— Параметры создания фильтра или коэффициентыNumber of taps per band and stopband attenuation
(значение по умолчанию) | Coefficients
Number of taps per band and stopband attenuation
— Задайте параметры создания фильтра через параметры Stopband attenuation (dB) и Number of filter taps per frequency band. Когда вы задаете расчетные параметры, фильтр создан с использованием designMultirateFIR
функция.
Coefficients
— Задайте коэффициенты фильтра непосредственно с помощью параметра Prototype lowpass filter coefficients или введите их через порт coeffs.
Number of filter taps per frequency band
— Количество коэффициентов фильтра на диапазон частот
(значение по умолчанию) | положительное целое числоКоличество коэффициентов фильтра, которые использует каждая многофазная ветвь. Количество многофазных ветвей совпадает с количеством диапазонов частот. Общее количество коэффициентов фильтра для прототипа фильтр lowpass дано продуктом количества диапазонов частот и количества касаний фильтра на диапазон частот. Количество диапазонов частот равняется количеству столбцов во входе. Для данного затухания в полосе задерживания, увеличивая число касаний на полосу сужает ширину перехода фильтра. В результате существует больше применимой пропускной способности для каждого диапазона частот, за счет увеличенного расчета.
Чтобы включить этот параметр, установите Polyphase filter specification на Number of taps per band and stopband attenuation
.
Stopband attenuation (dB)
— Затухание в полосе задерживания
(значение по умолчанию) | положительный действительный скалярЗатухание в полосе задерживания фильтра lowpass, в дБ. Это значение управляет максимальным объемом искажения от одного диапазона частот до следующего. Когда затухание в полосе задерживания увеличивается, уменьшения неравномерности в полосе пропускания.
Чтобы включить этот параметр, установите Polyphase filter specification на Number of taps per band and stopband attenuation
.
Specify coefficients from input port
— Отметьте, чтобы задать коэффициенты фильтра lowpassКогда вы устанавливаете этот флажок, коэффициенты фильтра lowpass вводятся через порт coeffs. Когда вы снимаете этот флажок, коэффициенты заданы на диалоговом окне блока через параметр Prototype lowpass filter coefficients.
Чтобы включить этот параметр, установите Polyspace filter specification на Coefficients
.
Prototype lowpass filter coefficients
— Коэффициенты прототипа фильтр lowpassrcosdesign(0.25,6,8,'sqrt')
(значение по умолчанию) | вектор-строкаЭтот параметр задает коэффициенты прототипа фильтр lowpass. Значением по умолчанию является содействующий вектор что rcosdesign(0.25,6,8,'sqrt')
возвращается. Должен быть по крайней мере один коэффициент на диапазон частот. Если длина фильтра lowpass меньше количества диапазонов частот, нулевые клавиатуры блока коэффициенты.
Если вы задаете комплексные коэффициенты, блочные конструкции прототипный фильтр, который сосредоточен на ненулевой частоте, также известной как полосовой фильтр. Модулируемые версии прототипного полосового фильтра появляются относительно прототипа, фильтруют и перенесены вокруг частотного диапазона [−Fs F s].
Настраиваемый: да
Чтобы включить этот параметр, установите Polyphase filter specification на Coefficients
и очистите параметр Specify coefficients from input port.
Поддержка комплексного числа: Да
Simulate using
— Тип симуляции, чтобы запуститьсяInterpreted execution
(значение по умолчанию) | Code generation
Interpreted execution
Симулируйте модель с помощью интерпретатора MATLAB®. Эта опция сокращает время запуска и имеет более быструю скорость симуляции по сравнению с Code generation
.
Code generation
Симулируйте модель с помощью сгенерированного кода C. В первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink® генерирует код С для блока. Код С снова используется для последующих симуляций, пока модель не изменяется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но обеспечивает более быстрые последующие симуляции.
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Набор фильтров синтеза состоит из набора параллельных полосовых фильтров, которые объединяют несколько входных узкополосных сигналов, y0 (n), y1 (n)..., yM-1 (n) в один широкополосный сигнал, v(n). Входные узкополосные сигналы находятся в основной полосе. Каждый узкополосный сигнал интерполирован к более высокому уровню выборки при помощи upsampler, и затем отфильтрован фильтром lowpass. Комплексная экпонента, которая следует за фильтром lowpass, сосредотачивает сгенерированный модулированный сигнал вокруг wk.
Чтобы реализовать набор фильтров синтеза эффективно, синтезатор использует прототип фильтр lowpass. Этот фильтр имеет импульсную характеристику h [n], нормированной двухсторонней пропускной способности 2π/M и частоты среза π/M. M является количеством диапазонов частот, то есть, ветвей набора фильтров синтеза. Это значение соответствует длине БПФ, которую использует набор фильтров. M может быть высоким в порядке 2048 или больше. Затухание в полосе задерживания определяет минимальный уровень интерференции (искажение) от одного диапазона частот до другого. Неравномерность в полосе пропускания должна быть малой так, чтобы входной сигнал не был искажен в полосе пропускания.
Прототип фильтр lowpass моделирует первую ветвь набора фильтров. Другой M – 1 ветвь моделируется фильтрами, которые являются модулируемыми версиями прототипного фильтра. Фактором модуляции дают .
Выход каждого полосового фильтра формирует определенный фрагмент широкополосного сигнала. Выход всех ветвей добавляется, чтобы сформировать широкополосный сигнал, v(n).
Набор фильтров синтеза может быть реализован эффективно с помощью многофазной структуры.
Чтобы вывести многофазную структуру, начните с передаточной функции прототипа фильтр lowpass.
N +1 является длиной прототипного фильтра.
Можно перестроить это уравнение можно следующим образом:
M является количеством многофазных компонентов.
Можно записать это уравнение как:
E0(zM), E1(zM)..., EM-1(zM) является многофазными компонентами прототипа фильтр lowpass, H0 (z).
Другие фильтры в наборе фильтров, Hk (z), где k = 1..., M-1, модулируемые версии этого прототипного фильтра.
Можно записать передаточную функцию k th модулируемый полосовой фильтр как . Заменяя z на zejwk,
N +1 является длиной k th фильтр.
В многофазной форме уравнение следующие:
Для всех каналов M в наборе фильтров передаточной функцией MIMO, H (z), дают:
Вот многоскоростная благородная идентичность для интерполяции, принимая что D = M:
Для рисунка рассмотрите первую ветвь набора фильтров, который содержит фильтр lowpass.
Замените H0 (z) на его многофазное представление.
После применения благородной идентичности для интерполяции можно заменить задержки, коэффициент интерполяции и сумматор с переключателем коммутатора.
Для всех каналов M в наборе фильтров передаточной функцией MIMO, H (z), дают:
Матрица слева является матрицей IDFT. С матрицей IDFT эффективным внедрением lowpass основанный на прототипе набор фильтров похож на следующее.
[1] Харрис, Фредерик Дж, многоскоростная обработка сигналов для систем связи, PTR Prentice Hall, 2004.
[2] Харрис, F.J., Крис Дик и Майкл Райс. "Цифровые получатели и передатчики Используя многофазные наборы фильтров для радиосвязей". IEEE® Transactions на микроволновой теории и методах. Издание 51, номер 4, апрель 2003.
1. Если смысл перевода понятен, то лучше оставьте как есть и не придирайтесь к словам, синонимам и тому подобному. О вкусах не спорим.
2. Не дополняйте перевод комментариями “от себя”. В исправлении не должно появляться дополнительных смыслов и комментариев, отсутствующих в оригинале. Такие правки не получится интегрировать в алгоритме автоматического перевода.
3. Сохраняйте структуру оригинального текста - например, не разбивайте одно предложение на два.
4. Не имеет смысла однотипное исправление перевода какого-то термина во всех предложениях. Исправляйте только в одном месте. Когда Вашу правку одобрят, это исправление будет алгоритмически распространено и на другие части документации.
5. По иным вопросам, например если надо исправить заблокированное для перевода слово, обратитесь к редакторам через форму технической поддержки.