dsp.CICCompensationDecimator

Компенсируйте децимирующий фильтр CIC с помощью КИХ decimator

Описание

Можно компенсировать недостатки CIC decimator, а именно, его свисание полосы пропускания и широкая область перехода, следующим это с компенсацией decimator. Эта Система object™ позволяет вам спроектировать и использовать такой фильтр.

Компенсировать недостатки CIC-фильтра с помощью КИХ decimator:

Создайте dsp.CICCompensationDecimator объект и набор его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.

Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты? MATLAB.

Создание

Синтаксис

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(decim)

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic)

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic,decim)

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(___,Name,Value)

Описание

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator возвращает Системный объект, ciccompdec, это применяет КИХ decimator к каждому каналу входного сигнала. Используя свойства объекта, децимирующий фильтр может быть спроектирован, чтобы компенсировать предыдущий CIC-фильтр.

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(decim) возвращает компенсацию CIC decimator Системный объект, с DecimationFactor набор свойств к decim.

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic) возвращает компенсацию CIC decimator Системный объект, с CICRateChangeFactor, CICNumSections, и CICDifferentialDelay свойства заданы в dsp.CICDecimator Системный объект, cic.

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic,decim) возвращает компенсацию CIC decimator Системный объект, ciccompdec, с CICRateChangeFactor, CICNumSections, и CICDifferentialDelay свойства заданы в dsp.CICDecimator Системный объект cic, и DecimationFactor набор свойств к decim.

пример

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(___,Name,Value) возвращает компенсацию CIC decimator объект с каждым заданным набором свойств к заданному значению. Заключите каждое имя свойства в кавычки. Можно использовать этот синтаксис с любыми предыдущими комбинациями входных аргументов.

Свойства

развернуть все

Если в противном случае не обозначено, свойства являются ненастраиваемыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируют, когда вы вызываете их и release функция разблокировала их.

Если свойство является настраиваемым, можно изменить его значение в любое время.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Используя Системные объекты (MATLAB).

`CICDifferentialDelay` — Дифференциальная задержка CIC-фильтра компенсируется
1 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте дифференциальную задержку CIC-фильтра, компенсируемого как положительный целочисленный скаляр.

`CICNumSections` — Количество разделов компенсируемого CIC-фильтра
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте количество разделов CIC-фильтра, компенсируемого как положительный целочисленный скаляр.

`CICRateChangeFactor` — Фактор изменения уровня CIC-фильтра компенсируется
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте фактор изменения уровня CIC-фильтра, компенсируемого как положительный целочисленный скаляр.

`DecimationFactor` — Фактор децимации компенсатора
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте фактор децимации Системного объекта компенсатора как положительный целочисленный скаляр.

`DesignForMinimumOrder` — Спроектируйте фильтр минимального порядка или заданного порядка
`true` (значение по умолчанию) | `false`

Задайте, спроектировать ли фильтр минимального порядка или фильтр заданного порядка как логический скаляр. Значением по умолчанию является true, который соответствует фильтру минимального порядка.

`FilterOrder` — Порядок фильтра компенсатора децимации
12 (значений по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте порядок фильтра компенсатора децимации как положительный целочисленный скаляр.

Зависимости

Это свойство применяется только, когда вы устанавливаете DesignForMinimumOrder свойство к false.

`PassbandFrequency` — Частота ребра полосы пропускания в герц
100000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте частоту ребра полосы пропускания как положительный действительный скаляр, выраженный в герц. PassbandFrequency должен быть меньше _Fs/2, где _Fs является входной частотой дискретизации.

`PassbandRipple` — Отфильтруйте неравномерность в полосе пропускания в децибелах
0.1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте неравномерность в полосе пропускания фильтра как положительный действительный скаляр, выраженный в децибелах.

`SampleRate` — Введите частоту дискретизации в герц
1200000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте входную частоту дискретизации как положительный действительный скаляр, выраженный в герц.

Типы данных: single | double

`StopbandAttenuation` — Отфильтруйте затухание в полосе задерживания в децибелах
60 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте затухание в полосе задерживания фильтра как положительный действительный скаляр, выраженный в децибелах.

`StopbandFrequency` — Частота ребра полосы задерживания в герц
400000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте частоту ребра полосы задерживания как положительный действительный скаляр, выраженный в герц. StopbandFrequency должен быть меньше _Fs/2, где _Fs является входной частотой дискретизации.

Свойства фиксированной точки

`CoefficientsDataType` — Word и дробные длины коэффициентов
`numerictype(1,16)` (значение по умолчанию) | `numerictype` объект

Word и дробные длины коэффициентов в виде numerictype без знака или со знаком объект. Значение по умолчанию, numerictype(1,16) соответствует числовому текстовому объекту со знаком с 16-битными коэффициентами и дробной длиной, определенной на основе содействующих значений, чтобы дать самую лучшую точность.

Это свойство не является настраиваемым.

Размер слова выхода - то же самое как размер слова входа. Дробная продолжительность выхода вычисляется таким образом, что целый динамический диапазон выхода может быть представлен без переполнения. Для получения дополнительной информации о том, как дробная продолжительность выхода вычисляется, см. Правила Точности Фиксированной точки для Предотвращения Переполнения в КИХ-Фильтрах.

`RoundingMethod` — Округление метода для выходных операций фиксированной точки
`'Floor'` (значение по умолчанию) | `'Ceiling'` | `'Convergent'` | `'Nearest'` | `'Round'` | `'Simplest'` | `'Zero'`

Округление метода для выходных операций фиксированной точки в виде вектора символов. Для получения дополнительной информации об округляющихся режимах смотрите Точность и Область значений.

Использование

Синтаксис

y = ciccompdecim(x)

Описание

пример

y = ciccompdecim(x) возвращает отфильтрованные и прореженные значения, y, из входного сигнала, x.

Входные параметры

развернуть все

`x` — Ввод данных
вектор | матрица

Ввод данных в виде вектора или матрицы. Системный объект обрабатывает _Ki × матрица входа N как N независимые каналы, десятикратно уменьшая каждый канал по первой размерности.

Этот объект не поддерживает комплексные данные фиксированной точки без знака.

Выходные аргументы

развернуть все

`y` — Фильтрованный и прореженный сигнал
вектор | матрица

Фильтрованный и прореженный сигнал, возвращенный как вектор или матрица. Для _Ki × матрица входа N, результатом является _Ko × выходная матрица N, где _Ko = _Ki / M и M является фактором децимации.

Функции объекта

Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:

release(obj)

развернуть все

Характерный для `dsp.CICCompensationDecimator`

`freqz`	Частотная характеристика фильтра
`fvtool`	Визуализируйте частотную характеристику фильтров DSP
`info`	Информация о Системном объекте фильтра
`cost`	Оцените стоимость реализации Системных объектов фильтра
`coeffs`	Отфильтруйте коэффициенты
`polyphase`	Многофазное разложение многоскоростного фильтра
`generatehdl`	Сгенерируйте HDL-код для квантованного фильтра DSP (требует Filter Design HDL Coder),

Характерный для всех системных объектов

`step`	Запустите алгоритм Системного объекта
`release`	Высвободите средства и позвольте изменения в значениях свойств Системного объекта и введите характеристики
`reset`	Сбросьте внутренние состояния Системного объекта

Примеры

свернуть все

Импульсная и частотная характеристика компенсации CIC Decimator

Скрипт Open Live Script

Спроектируйте компенсацию CIC decimator. Задайте фактор децимации, чтобы быть 2, частота полосы пропускания, чтобы быть 4 кГц, частота полосы задерживания, чтобы быть 4,5 кГц, и входная частота дискретизации, чтобы быть 16 кГц.

fs = 16e3;
fPass = 4e3;
fStop = 4.5e3;

CICCompDecim = dsp.CICCompensationDecimator('DecimationFactor',2,'PassbandFrequency',fPass, ...
    'StopbandFrequency',fStop,'SampleRate',fs);

Постройте импульсную характеристику. Групповая задержка фильтра 45.5.

fvtool(CICCompDecim,'Analysis','impulse')

Постройте величину и Фазовый отклик.

fvtool(CICCompDecim,'Analysis','freq')

Компенсация проект Decimator

Этот пример использует:

Скрипт Open Live Script

Примечание: Если вы используете R2016a или более ранний релиз, заменяете каждый вызов объекта с эквивалентным синтаксисом шага. Например, obj(x) становится step(obj,x).

Спроектируйте компенсацию decimator для существующего CIC decimator наличие шести разделов и фактора децимации 6.

CICDecim = dsp.CICDecimator('DecimationFactor',6, ...
    'NumSections',6);

Создайте компенсацию decimator. Задайте фактор децимации 2, входную частоту дискретизации 16 кГц, частоту полосы пропускания 4 кГц и частоту полосы задерживания 4,5 кГц.

fs = 16e3;
fPass = 4e3;
fStop = 4.5e3;

CICCompDecim = dsp.CICCompensationDecimator(CICDecim, ...
    'DecimationFactor',2,'PassbandFrequency',fPass, ...
    'StopbandFrequency',fStop,'SampleRate',fs);

Визуализируйте частотную характеристику каскада. Нормируйте все ответы величины на 0 дБ.

filtCasc = dsp.FilterCascade(CICDecim,CICCompDecim);

f = fvtool(CICDecim, CICCompDecim, filtCasc, ...
    'Fs', [fs*6 fs fs*6]);

f.NormalizeMagnitudeto1 = 'on';
legend(f,'CIC Decimator','CIC Compensation Decimator', ...
    'Overall Response');

Примените проект к случайному входному сигналу с 1200 выборками. Сохраните подкошенный выход по первому измерению y массива.

x = dsp.SignalSource(fi(rand(1200,1),1,16,15),'SamplesPerFrame',120);

y = fi(zeros(100,1),1,32,20);

for ind = 1:10
    x2 = CICDecim(x());
    y(((ind-1)*10)+1:ind*10,1) = CICCompDecim(x2);
end

Алгоритмы

Ответом CIC-фильтра дают:

$H_{c i c} (ω) = {[\frac{\sin (\frac{R D ω}{2})}{\sin (\frac{ω}{2})}]}^{N}$

R, D и N являются фактором изменения уровня, дифференциальной задержкой и количеством разделов CIC-фильтра, соответственно.

После децимации cic ответ имеет form:okay

$H_{c i c} (ω) = {[\frac{\sin (\frac{D ω}{2})}{\sin (\frac{ω}{2 R})}]}^{N}$

Нормированная версия этого последнего ответа является той, которую должен компенсировать компенсатор CIC. Следовательно, ответ полосы пропускания компенсатора CIC должен принять следующую форму:

$H_{c i c c o m p} (ω) = {[R D \frac{\sin (\frac{ω}{2 R})}{\sin (\frac{D ω}{2})}]}^{N} для ω \leq ω_{p} < π$

где ω _p является частотой полосы пропускания фильтра компенсации CIC.

Заметьте что, когда ω/2R ≪ π, предыдущее уравнение для Hciccomp (ω) может быть упрощено с помощью факта, которые sin (x) ≅ x:

$H_{c i c c o m p} (ω) \approx {[\frac{(\frac{D ω}{2})}{\sin (\frac{D ω}{2})}]}^{N} = {[s i n c (\frac{D ω}{2})]}^{- N} для ω \leq ω_{p} < π$

Это предыдущее уравнение является инверсией sinc приближение к истинному обратному ответу полосы пропускания CIC-фильтра.

Расширенные возможности

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

Указания и ограничения по применению:

Смотрите системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

Эта генерация кода поддержки объектов для ARM^® Cortex^®-M и процессоров ARM Cortex-A.

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Этот объект не поддерживает комплексные данные фиксированной точки без знака.

Смотрите также

Документация

dsp.CICCompensationDecimator

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

CICDifferentialDelay — Дифференциальная задержка CIC-фильтра компенсируется1 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

CICNumSections — Количество разделов компенсируемого CIC-фильтра2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

CICRateChangeFactor — Фактор изменения уровня CIC-фильтра компенсируется2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

DecimationFactor — Фактор децимации компенсатора2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

DesignForMinimumOrder — Спроектируйте фильтр минимального порядка или заданного порядка true (значение по умолчанию) | false

FilterOrder — Порядок фильтра компенсатора децимации 12 (значений по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Зависимости

PassbandFrequency — Частота ребра полосы пропускания в герц100000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

PassbandRipple — Отфильтруйте неравномерность в полосе пропускания в децибелах0.1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

SampleRate — Введите частоту дискретизации в герц1200000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

StopbandAttenuation — Отфильтруйте затухание в полосе задерживания в децибелах60 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

StopbandFrequency — Частота ребра полосы задерживания в герц400000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Свойства фиксированной точки

CoefficientsDataType — Word и дробные длины коэффициентов numerictype(1,16) (значение по умолчанию) | numerictype объект

RoundingMethod — Округление метода для выходных операций фиксированной точки 'Floor' (значение по умолчанию) | 'Ceiling' | 'Convergent' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero'

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

x — Ввод данных вектор | матрица

Выходные аргументы

y — Фильтрованный и прореженный сигнал вектор | матрица

Функции объекта

Характерный для dsp.CICCompensationDecimator

Характерный для всех системных объектов

Примеры

Импульсная и частотная характеристика компенсации CIC Decimator

Компенсация проект Decimator

Алгоритмы

Расширенные возможности

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

Преобразование фиксированной точки Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Смотрите также

Функции

Объекты

Темы

Введенный в R2014b

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`CICDifferentialDelay` — Дифференциальная задержка CIC-фильтра компенсируется
1 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`CICNumSections` — Количество разделов компенсируемого CIC-фильтра
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`CICRateChangeFactor` — Фактор изменения уровня CIC-фильтра компенсируется
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`DecimationFactor` — Фактор децимации компенсатора
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`DesignForMinimumOrder` — Спроектируйте фильтр минимального порядка или заданного порядка
`true` (значение по умолчанию) | `false`

`FilterOrder` — Порядок фильтра компенсатора децимации
12 (значений по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`PassbandFrequency` — Частота ребра полосы пропускания в герц
100000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`PassbandRipple` — Отфильтруйте неравномерность в полосе пропускания в децибелах
0.1 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`SampleRate` — Введите частоту дискретизации в герц
1200000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`StopbandAttenuation` — Отфильтруйте затухание в полосе задерживания в децибелах
60 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`StopbandFrequency` — Частота ребра полосы задерживания в герц
400000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`CoefficientsDataType` — Word и дробные длины коэффициентов
`numerictype(1,16)` (значение по умолчанию) | `numerictype` объект

`RoundingMethod` — Округление метода для выходных операций фиксированной точки
`'Floor'` (значение по умолчанию) | `'Ceiling'` | `'Convergent'` | `'Nearest'` | `'Round'` | `'Simplest'` | `'Zero'`

`x` — Ввод данных
вектор | матрица

`y` — Фильтрованный и прореженный сигнал
вектор | матрица

Характерный для `dsp.CICCompensationDecimator`

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

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.