FIR Interpolation

Сверхдискретизируйте и отфильтруйте входные сигналы

Библиотека

Фильтрация / Многоскоростные фильтры

dspmlti4

Описание

Блок FIR Interpolation передискретизирует вход дискретного времени на уровне времена L быстрее, чем входная частота дискретизации, где L является целочисленным значением, вы задаете для параметра Interpolation factor. Для этого блок реализует многофазную структуру фильтра и выполняет следующие операции:

Сверхдискретизировал каждый канал входа к более высокому уровню путем вставки L –1 нуль между выборками.
Фильтры каждый канал сверхдискретизированных данных с помощью КИХ-фильтра прямой формы.

Блок использует многофазную реализацию фильтра, потому что это более эффективно, чем прямые алгоритмы "сверхдискретизировали затем фильтр". Смотрите Fliege [1] для получения дополнительной информации.

Можно использовать блок FIR Interpolation в триггируемых подсистемах, когда вы устанавливаете параметр Rate options на Enforce single-rate processing.

При особых условиях этот блок также поддерживает генерацию кода SIMD. Для получения дополнительной информации смотрите Генерацию кода.

Определение коэффициентов фильтра

Чтобы задать коэффициенты фильтра, выберите режим, в котором вы хотите, чтобы блок FIR Interpolation действовал. Выберите режим в групповом блоке Coefficient source.

Dialog parameters — Введите информацию о фильтре, таком как коэффициенты в диалоговом окне блока.
Input port — Задайте коэффициенты фильтра как вход с блоком. Содействующие значения являются настраиваемыми (может измениться в процессе моделирования), в то время как их свойства должны остаться постоянными.
Filter object — Задайте фильтр с помощью dsp.FIRInterpolator Система object™.
Auto (значение по умолчанию) — Выбирает коэффициенты фильтра КИХ фильтр Найквиста, предварительно спроектированный для коэффициента интерполяции, заданного в диалоговом окне блока.

Когда вы выбираете Dialog parameters, вы используете параметр FIR filter coefficients, чтобы задать коэффициенты числителя КИХ-передаточной функции фильтра H (z).

$H (z) = B (z) = b_{1} + b_{2} z^{- 1} + \dots + b_{m} z^{- (m - 1)}$

Можно сгенерировать КИХ-вектор коэффициентов фильтра, [b(1) b(2) ... b(m)], использование одного из создания фильтра DSP System Toolbox™ функционирует такой как designMultirateFIR, firnyquist, firhalfband, firgr или firceqrip.

Фильтр, который вы задаете, должен быть фильтром lowpass с длиной, больше, чем коэффициент интерполяции (m> L) и нормированная частота среза, не больше, чем 1/L. Блок внутренне инициализирует все состояния фильтра, чтобы обнулить.

Когда вы выбираете Auto, блочные конструкции КИХ-интерполятор с коэффициентом интерполяции, заданным в Interpolation factor. designMultirateFIR функционируйте проектирует фильтр и возвращает коэффициенты, используемые блоком. Для получения дополнительной информации о создании фильтра смотрите Orfanidis [2].

Основанная на системе координат обработка

Когда вы устанавливаете параметр Input processing на Columns as channels (frame based), блок передискретизирует каждый столбец входа в зависимости от времени. В этом режиме блок может выполнить или односкоростную или многоскоростную обработку. Можно использовать параметр Rate options, чтобы задать, как блок передискретизирует вход:

Когда вы устанавливаете параметр Rate options на Enforce single-rate processing, ввод и вывод блока имеет ту же частоту дискретизации. Чтобы интерполировать выход при поддержании входной частоты дискретизации, блок передискретизирует данные в каждом столбце входа, таким образом, что формат кадра выхода (_Mo) является временами L, больше, чем тот из входа (_Mo = _Mi *L).
Для примера односкоростной КИХ-Интерполяции смотрите Пример 1 — Односкоростная Обработка.
Когда вы устанавливаете параметр Rate options на Allow multirate processing, ввод и вывод блока FIR Interpolation одного размера. Однако частота дискретизации выхода является временами L быстрее, чем тот из входа. В этом режиме блок обрабатывает _Mi-by-N матричный вход как N независимые каналы. Блок интерполирует каждый столбец входа в зависимости от времени путем хранения формата кадра постоянным (_Mi =_Mo) при создании выходного периода системы координат (_Tfo) времена L короче, чем период входного кадра (_Tfo = _Tfi/L).
Смотрите Пример 2 — Многоскоростная Основанная на системе координат Обработка для примера, который использует блок FIR Interpolation в этом режиме.

Основанная на выборке обработка

Когда вы устанавливаете параметр Input processing на Elements as channels (sample based), блок обрабатывает M-by-N матричный вход как M *N независимые каналы и интерполирует каждый канал в зависимости от времени. Выходной период расчета (_Tso) является временами L короче, чем входной период расчета (_Tso = _Tsi/L), в то время как размеры ввода и вывода остаются идентичными.

Задержка

Когда вы запускаете свои модели в Simulink^® SingleTasking режим или установленный параметр Input processing на Columns as channels (frame based) и параметр Rate options к Enforce single-rate processing, блок FIR Interpolation всегда имеет определяющую задачу для нуля задержку. Zero-tasking latency означает, что блок распространяет первую отфильтрованную входную выборку (полученный во время t =0) как первая выходная выборка. Та первая выходная выборка затем сопровождается L –1 интерполированные значения, вторая отфильтрованная входная выборка, и так далее.

Единственное время блок FIR Interpolation показывает задержку, - когда вы устанавливаете набор параметров Rate options на Allow multirate processing и запустите свои модели в Simulink MultiTasking режим. Сумма задержки для многоскоростной, многозадачной операции зависит от установки параметра Input processing, как показано в следующей таблице.

Обработка входа	Задержка
`Elements as channels (sample based)`	Выборки L
`Columns as channels (frame based)`	Системы координат L (выборки _Mi на систему координат)

Когда блок показывает задержку, начальным условием по умолчанию является нуль. В качестве альтернативы можно использовать параметр Output buffer initial conditions, чтобы задать матрицу начальных условий, содержащих одно значение для каждого канала или скалярного начального условия, которое будет применено ко всем каналам. Блок масштабирует Output buffer initial conditions Interpolation factor и выводит масштабированные начальные условия, пока первая отфильтрованная входная выборка не становится доступной.

Когда блок находится в основанном на выборке режиме обработки, блок выводит масштабированные начальные условия в начале каждого канала, сопровождаемого сразу первой отфильтрованной входной выборкой, затем L –1 интерполированное значение, и так далее.

Когда блок находится в основанном на системе координат режиме обработки и использовании начального условия по умолчанию нуля, первый _Mi *L выходные строки содержат нули, где _Mi является размером входного кадра. Первая отфильтрованная входная выборка (сначала отфильтрованная строка входной матрицы) появляется в выходе как демонстрационный _Mi *L+1. То значение затем сопровождается L –1 интерполированное значение, вторая отфильтрованная входная выборка, и так далее.

Примечание

Для получения дополнительной информации о задержке и режимах управления задачами Simulink, смотрите Избыточную Алгоритмическую Задержку (Определяющий задачу для Задержки) и Основанное на времени Планирование и Генерация кода (Simulink Coder).

Типы данных с фиксированной точкой

Следующая схема показывает типы данных, используемые в блоке FIR Interpolation для сигналов фиксированной точки.

Можно установить коэффициент, продукт выход, аккумулятор и типы выходных данных в диалоговом окне блока, как обсуждено в разделе Dialog Box. Эта схема показывает, что входные данные хранятся во входном буфере с совпадающим типом данных и масштабирующийся как вход. Блок хранит отфильтрованные данные и любые начальные условия в буфере вывода с помощью типа выходных данных, и масштабируя это вы устанавливаете в диалоговом окне блока.

Когда по крайней мере одни из входных параметров ко множителю действительны, выход множителя находится в типе выходных данных продукта. Когда оба входных параметров ко множителю являются комплексными, результат умножения находится в типе данных аккумулятора. Для получения дополнительной информации на комплексном умножении, выполняемом этим блоком, смотрите Типы данных Умножения.

Примечание

Когда вход блока является фиксированной точкой, все внутренние типы данных являются подписанной фиксированной точкой.

Примеры

Пример 1 — односкоростная обработка

В ex_firinterpolation_ref2 блок FIR Interpolation интерполирует одноканальный вход с форматом кадра 16. Поскольку блок делает односкоростную обработку, и параметр Interpolation factor устанавливается на 4, выход блока FIR Interpolation имеет формат кадра 64. Как показано в следующем рисунке вход и выход блока FIR Interpolation имеют ту же частоту дискретизации.

Пример 2 — многоскоростная основанная на системе координат обработка

В ex_firinterpolation_ref1 блок FIR Interpolation интерполирует одноканальный вход с периодом системы координат 1 секунды (Sample time = 1/64 и Samples per frame = 64). Поскольку блок делает многоскоростную основанную на системе координат обработку, и параметр Interpolation factor устанавливается на 4, выход блока FIR Interpolation имеет период системы координат 0.25 секунды. Как показано в следующем рисунке, ввод и вывод блока FIR Interpolation имеют тот же формат кадра, но частотой дискретизации выхода является 1/4 времена тот из входа.

Пример 3

ex_polyphaseinterp модель иллюстрирует базовые многофазные реализации блока FIR Interpolation. Запустите модель и просмотрите результаты на осциллографе. Выход блока FIR Interpolation совпадает с выходом блока Polyphase Interpolation Filter.

Пример 4

ex_mrf_nlp модель иллюстрирует использование блока FIR Interpolation во многих многоступенчатых многоскоростных фильтрах.

Диалоговое окно

Содействующий источник

Блок FIR Interpolation может действовать в четырех различных режимах. Выберите режим в групповом блоке Coefficient source.

Dialog parameters — Введите информацию о фильтре, таком как коэффициенты, в маске блока.
Input port — Задайте коэффициенты фильтра с входным портом Num. Входной порт Num появляется, когда вы выбираете опцию Input port. Содействующие значения, полученные через Num, являются настраиваемыми (может измениться в процессе моделирования), в то время как их свойства должны остаться постоянными.
Filter object — Задайте фильтр с помощью dsp.FIRInterpolator Системный объект.
Auto (значение по умолчанию) — Выбирает коэффициенты КИХ фильтр Найквиста, предварительно спроектированный для Коэффициента интерполяции, заданного в диалоговом окне блока.

Различные элементы появляются на диалоговом окне блока FIR Interpolation в зависимости от того, выбираете ли вы Dialog parameters, Input port, Filter object или Auto в групповом блоке Coefficient source.

Задайте Характеристики Фильтра в диалоговом окне

Панель Main КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Dialog parameters в групповом блоке Coefficient source.

FIR filter coefficients

Задайте КИХ-коэффициенты фильтра в убывающих степенях z. По умолчанию, designMultirateFIR(3,1) вычисляет коэффициенты фильтра.

Interpolation factor

Задайте целочисленный коэффициент, L, на который можно увеличить частоту дискретизации входной последовательности. Значением по умолчанию является 3.

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок обеспечивает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра на коэффициент L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

Output buffer initial conditions

В случаях ненулевой задержки блок делит этот параметр на Interpolation factor и выводит результаты в выходном порту, пока первая отфильтрованная входная выборка не доступна. Начальным значением условия по умолчанию является 0, но можно ввести матрицу, содержащую одно значение для каждого канала или скаляр, который будет применен ко всем каналам сигнала. Этот параметр появляется только, когда вы конфигурируете блок, чтобы выполнить многоскоростную обработку.

Начальные условия буфера вывода хранятся в типе выходных данных и масштабировании.

Смотрите Задержку для получения дополнительной информации о задержке в блоке FIR Interpolation.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox™ и отображений ответ фильтра фильтра задан в блоке. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Панель Data Types КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Dialog parameters в групповом блоке Coefficient source.

Rounding mode

Выберите округляющийся режим для операций фиксированной точки. Значением по умолчанию является Floor. Коэффициенты фильтра не выполняют этот параметр; они всегда вокруг к Nearest.

Примечание

Настройки Rounding mode и Saturate on integer overflow не оказывают влияния на числовые результаты, когда все следующие условия существуют:

Product output является Inherit: Inherit via internal rule
Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule
Output является Inherit: Same as accumulator

С этими настройками типа данных блок эффективно действует в режиме максимальной точности.

Saturate on integer overflow

Когда вы выбираете этот параметр, блок насыщает результат своей операции фиксированной точки. Когда вы очищаете этот параметр, блок переносит результат своей операции фиксированной точки. Для получения дополнительной информации на saturate и wrap, смотрите режим переполнения для операций фиксированной точки.

Примечание

Rounding mode и параметры Saturate on integer overflow не оказывают влияния на числовые результаты, когда все эти условия соблюдают:

Типом данных Product output является Inherit: Inherit via internal rule.
Типом данных Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule.

С этими настройками типа данных блок действует в режиме максимальной точности.

Coefficients

Задайте содействующий тип данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование содействующего типа данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same word length as input
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Coefficients.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Coefficients Minimum

Задайте минимальное значение коэффициентов фильтра. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Coefficients Maximum

Задайте максимальное значение коэффициентов фильтра. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Product output

Задайте тип выходных данных продукта. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой и Типы данных Умножения для рисунков, изображающих использование типа выходных данных продукта в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Product output.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Задайте тип данных аккумулятора. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа данных аккумулятора в этом блоке. Можно установить этот параметр на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Accumulator.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Задайте тип выходных данных. Смотрите Типы данных с фиксированной точкой для рисунков, изображающих использование типа выходных данных в этом блоке. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Output.

Смотрите Типы данных Управляющего сигнала (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output Minimum

Задайте минимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output Maximum

Задайте максимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на маске блока.

Обеспечьте пропускают коэффициенты через Input port

Панель Main КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Input port в групповом блоке Coefficient source.

Interpolation factor

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок обеспечивает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра на коэффициент L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

Output buffer initial conditions

Начальные условия буфера вывода хранятся в типе выходных данных и масштабировании.

Смотрите Задержку для получения дополнительной информации о задержке в блоке FIR Interpolation.

Панель Data Types КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Input port в групповом блоке Coefficient source.

Rounding mode

Примечание

Product output является Inherit: Inherit via internal rule
Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule
Output является Inherit: Same as accumulator

С этими настройками типа данных блок эффективно действует в режиме максимальной точности.

Saturate on integer overflow

Когда вы устанавливаете этот флажок, блок насыщает результат своей операции фиксированной точки. Когда вы снимаете этот флажок, блок переносит результат своей операции фиксированной точки. По умолчанию этот флажок снимается. Для получения дополнительной информации на saturate и wrap, смотрите режим переполнения для операций фиксированной точки. Коэффициенты фильтра не выполняют этот параметр; они всегда насыщаются.

Product output

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Типы данных Управляющего сигнала (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output Minimum

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output Maximum

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Задайте объект многоскоростного фильтра

Панель Main КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Filter object в групповом блоке Coefficient source.

Filter object

Укажите, что имя многоскоростного фильтра возражает, что вы хотите, чтобы блок реализовал. Необходимо задать фильтр как dsp.FIRInterpolator Системный объект.

Можно задать Системный объект в маске блока или в переменной рабочей области MATLAB^®.

Для получения информации о создании Системных объектов смотрите, Задают Объекты Базовой системы.

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок обеспечивает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра на коэффициент L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox и отображений ответ фильтра Системного объекта задан в параметре Filter object. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Примечание

Если вы задаете фильтр в параметре Filter object, необходимо применить фильтр путем нажатия кнопки Apply перед использованием кнопки View filter response.

Панель Data Types КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Filter object в групповом блоке Coefficient source.

Настройки фиксированной точки объекта фильтра, заданного на панели Main, отображены на панели Data Types. Вы не можете изменить эти настройки непосредственно на маске блока. Чтобы изменить настройки фиксированной точки, отредактируйте объект фильтра напрямую.

Для получения дополнительной информации о Системных объектах смотрите, Задают Объекты Базовой системы.

Выберите Filter Coefficients Automatically

Когда вы выбираете Auto в групповом блоке Coefficient source, блок выбирает коэффициенты фильтра автоматически. Для получения дополнительной информации об алгоритме создания фильтра использование блока смотрите Определение Коэффициентов Фильтра.

Панель Main КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Auto в групповом блоке Coefficient source.

Interpolation factor

Input processing

Задайте, как блок должен обработать вход. Можно установить этот параметр на одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (значение по умолчанию) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.
Elements as channels (sample based) — Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.

Rate options

Задайте метод, которым блок должен интерполировать вход. Можно выбрать одну из следующих опций:

Enforce single-rate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок обеспечивает входную частоту дискретизации и интерполирует сигнал путем увеличения выходного формата кадра на коэффициент L. Чтобы выбрать эту опцию, необходимо установить параметр Input processing на Columns as channels (frame based).
Allow multirate processing — Когда вы выбираете эту опцию, блок интерполирует сигнал, таким образом, что выходная частота дискретизации является временами L быстрее, чем входная частота дискретизации.

Output buffer initial conditions

Начальные условия буфера вывода хранятся в типе выходных данных и масштабировании.

Смотрите Задержку для получения дополнительной информации о задержке в блоке FIR Interpolation.

View filter response

Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox и отображений ответ фильтра фильтра задан в блоке. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.

Панель Data Types КИХ-диалогового окна блока Интерполяции появляется следующей, когда вы выбираете Auto в групповом блоке Coefficient source.

Rounding mode

Примечание

Product output является Inherit: Inherit via internal rule
Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule
Output является Inherit: Same as accumulator

С этими настройками типа данных блок эффективно действует в режиме максимальной точности.

Saturate on integer overflow

Coefficients

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same word length as input
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Coefficients Minimum

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Coefficients Maximum

Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Product output

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Выражение, которое оценивает к допустимому типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Смотрите Типы данных Управляющего сигнала (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output Minimum

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output Maximum

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Ссылки

[1] Fliege, N. J. Многоскоростная цифровая обработка сигналов: многоскоростные системы, наборы фильтров, вейвлеты. Западный Сассекс, Англия: John Wiley & Sons, 1994.

[2] Orfanidis, Софокл Дж. Введение в обработку сигналов. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: Prentice Hall, 1996.

Поддерживаемые типы данных

Порт	Поддерживаемые типы данных
Входной параметр	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одинарной точностью Фиксированная точка 8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое
Вывод	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одинарной точностью Фиксированная точка 8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком 8-, 16-, и 32-битное беззнаковое целое

Расширенные возможности

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

Сгенерированный код использует memcpy или memset функции (string.h) при определенных обстоятельствах.

Блок FIR Interpolation поддерживает использование генерации кода SIMD технология Intel AVX2 при этих условиях:

Input processing установлен в Columns as channels (frame based).
Rate options установлен в Enforce single-rate processing.
Входной сигнал с действительным знаком с действительными коэффициентами фильтра.
Входной сигнал с комплексным знаком с действительными или комплексными коэффициентами фильтра.
Входной сигнал имеет тип данных single или double.

Технология SIMD значительно улучшает производительность сгенерированного кода.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику.

HDL Coder поддерживает опции Coefficient source Dialog parameters, Filter object или Auto.

Блокируйте оптимизацию

Чтобы уменьшать область или скорость увеличения, блок FIR Decimator поддерживает оптимизацию блочного уровня.

Щелкните правой кнопкой по блоку или подсистеме, чтобы открыть соответствующее диалоговое окно HDL Properties и установить свойства оптимизации.

Последовательные архитектуры

Когда вы выбираете Fully Serial архитектура, SerialPartition свойство установлено на КИХ-Блоке Интерполяции.

Распределенная арифметика

Распределенные свойства Arithmetic DALUTPartition и DARadix поддерживаются для Distributed Arithmetic (DA) архитектура с default КИХ-структура фильтра. структуры.

Конвейеризация

Когда вы используете AddPipelineRegisters, регистры помещаются на основе структуры фильтра. Конвейерное размещение регистра определяет задержку.

Конвейерный регистр добавляется между уровнями основанного на дереве сумматора для задержки ceil(log2(PL))-1, где PL многофазная длина фильтра.

Свойства фильтра HDL

AddPipelineRegisters	Вставьте конвейерный регистр между этапами расчета в фильтре. См. также AddPipelineRegisters (HDL Coder).
CoeffMultipliers	Задайте использование оптимизации канонической цифры со знаком (CSD), чтобы уменьшить область фильтра, заменив содействующие множители на логику shift-and-add. Когда вы выбираете полностью параллельную реализацию фильтра, можно установить CoeffMultipliers на `csd` или `factored-csd`. Значением по умолчанию является `multipliers`, который сохраняет множители в HDL. См. также CoeffMultipliers (HDL Coder).
DALUTPartition	Задайте распределенные арифметические разделы LUT частичного продукта как вектор из размеров каждого раздела. Сумма всех векторных элементов должна быть равна длине фильтра. Максимальный размер для раздела является 12 касаниями. Установите DALUTPartition на скалярное значение, равное длине фильтра генерировать код DA без разделов LUT. См. также DALUTPartition (HDL Coder).
DARadix	Задайте, сколько распределенных арифметических битных сумм вычисляется параллельно. Основание DA 8 (`2^3`) генерирует реализацию DA, которая вычисляет три суммы за один раз. Значением по умолчанию является `2^1`, который генерирует полностью последовательную реализацию DA. См. также DARadix (HDL Coder).
MultiplierInputPipeline	Задайте количество настроек канала связи, чтобы добавить во входных параметрах множителя фильтра. См. также MultiplierInputPipeline (HDL Coder).
MultiplierOutputPipeline	Задайте количество настроек канала связи, чтобы добавить во множителе фильтра выходные параметры. См. также MultiplierOutputPipeline (HDL Coder).
SerialPartition	Задайте разделы для частично последовательных или каскадно-последовательных реализаций фильтра как вектор из длин каждого раздела. Для полностью последовательной реализации, установленной этот параметр на длину фильтра. См. также SerialPartition (HDL Coder).

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров, чтобы поместить при выходных параметрах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейеризация не перераспределяет эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Ограничения

Необходимо обнулить Initial conditions. Генерация HDL-кода не поддерживается для ненулевых начальных состояний.
Вектор и входные параметры системы координат не поддерживаются для генерации HDL-кода.
Когда вы выбираете Dialog parameters, следующие опции фиксированной точки не поддерживаются для генерации HDL-кода:
- Coefficients: Slope and Bias scaling
Опции CoeffMultipliers поддерживаются только при использовании полностью параллельной архитектуры. Когда вы выбираете последовательную архитектуру, CoeffMultipliers скрыт от диалогового окна HDL Block Properties.

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

Смотрите также

Представлено до R2006a

Документация

FIR Interpolation

Библиотека

Описание

Определение коэффициентов фильтра

Основанная на системе координат обработка

Основанная на выборке обработка

Задержка

Типы данных с фиксированной точкой

Примеры

Пример 1 — односкоростная обработка

Пример 2 — многоскоростная основанная на системе координат обработка

Пример 3

Пример 4

Диалоговое окно

Содействующий источник

Ссылки

Поддерживаемые типы данных

Расширенные возможности

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

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

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

Смотрите также

Функции

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

FIR Interpolation

Библиотека

Описание

Определение коэффициентов фильтра

Основанная на системе координат обработка

Основанная на выборке обработка

Задержка

Типы данных с фиксированной точкой

Примеры

Пример 1 — односкоростная обработка

Пример 2 — многоскоростная основанная на системе координат обработка

Пример 3

Пример 4

Диалоговое окно

Содействующий источник

Ссылки

Поддерживаемые типы данных

Расширенные возможности

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

Генерация HDL-кода Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

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

Смотрите также

Функции

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

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

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

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