Фильтры Импульсной характеристики Бога (IIR) модели
Simulink / Дискретный
Блок Discrete Filter независимо фильтрует каждый канал входного сигнала с заданным цифровым БИХ-фильтром. Можно задать структуру фильтра как Direct form I
, Direct form I transposed
, Direct form II
, или Direct form II transposed
. Блок реализует статические фильтры с фиксированными коэффициентами. Можно настроить коэффициенты этих статических фильтров.
Этот блок фильтрует каждый канал входного сигнала независимо в зависимости от времени. Параметр Input processing позволяет вам задавать, как блок обрабатывает каждый элемент входа. Можно указать входные элементы обработки как независимый канал (основанная на выборке обработка), или обработка каждого столбца входа как независимый канал (основанная на системе координат обработка). Чтобы выполнить основанную на системе координат 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 Numerator coefficients. Когда вы делаете так, выходные размерности зависят от количества различных наборов касаний фильтра, которые вы задаете.
Используйте параметр Numerator coefficients, чтобы задать коэффициенты дискретного полинома числителя фильтра. Используйте параметр Denominator coefficients, чтобы задать коэффициенты полинома знаменателя функции. Параметр Denominator coefficients должен быть вектором из коэффициентов.
Задайте коэффициенты полинома числителя и полинома знаменателя в возрастающих степенях z-1. Блок Discrete Filter позволяет вам использовать полиномы в z-1 (оператор задержки), чтобы представлять дискретную систему. Инженеры обработки сигналов обычно используют этот метод. С другой стороны блок Discrete Transfer Fcn позволяет вам использовать полиномы в z, чтобы представлять дискретную систему. Управляйте инженерами, обычно используют этот метод. Когда полином числителя и полином знаменателя имеет ту же длину, эти два метода идентичны.
В режимах Dialog parameters и Input port(s) блок инициализирует внутренние состояния фильтра, чтобы обнулить по умолчанию, который эквивалентен предположению, что прошлые вводы и выводы являются нулем. Можно опционально использовать параметр Initial states, чтобы задать ненулевые начальные состояния для задержек фильтра.
Чтобы определить количество значений начального состояния, необходимо задать, и как задать их, см. следующую таблицу на допустимых начальных состояниях и Количестве Элементов Задержки (состояния Фильтра). Параметр Initial states может принять одну из четырех форм как описано в следующей таблице.
Допустимые начальные состояния
Начальное состояние | Примеры | Описание |
---|---|---|
Скаляр |
5 Каждый элемент задержки для каждого канала установлен в |
Блок инициализирует все элементы задержки в фильтре к скалярному значению. |
Вектор |
Для фильтра с двумя элементами задержки: [d1 d2] Элементами задержки для всех каналов является d1 и d2. |
Каждый векторный элемент задает уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки. Блок применяет тот же вектор из начальных условий к каждому каналу входного сигнала. Длина вектора должна равняться количеству элементов задержки в фильтре (заданный в таблице Number of Delay Elements (состояния Фильтра)). |
Вектор или матрица | Для входного сигнала с тремя каналами и фильтра с двумя элементами задержки: [d 1d2D1D2d1d2] или
|
Каждый вектор или элемент матрицы задают уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки в соответствующем канале:
|
Пустая матрица |
|
|
Количество элементов задержки (состояния фильтра) на входной канал зависит от структуры фильтра, как обозначено в следующей таблице.
Количество элементов задержки (состояния фильтра)
Отфильтруйте структуру | Количество элементов задержки на канал |
---|---|
|
|
|
|
Следующие таблицы описывают допустимые начальные состояния для различных размеров входа и различного количества каналов в зависимости от того, устанавливаете ли вы параметр Input processing на базирующуюся систему координат или базирующаяся выборка.
Основанная на системе координат обработка
Входной параметр | Количество каналов | Допустимые начальные состояния (диалоговое окно) | Допустимые начальные состояния (Input port) |
---|---|---|---|
| 1 |
|
|
| N |
|
|
Основанная на выборке обработка
Входной параметр | Количество каналов | Допустимые начальные состояния (диалоговое окно) | Допустимые начальные состояния (Input port) |
---|---|---|---|
| 1 |
|
|
| N |
|
|
| K × N |
|
|
Когда Initial states является скаляром, блок инициализирует все состояния фильтра к тому же скалярному значению. Введите 0
инициализировать все состояния, чтобы обнулить. Когда Initial states является вектором или матрицей, каждый вектор или элемент матрицы задают уникальное начальное состояние. Это уникальное состояние соответствует элементу задержки в соответствующем канале:
Длина вектора должна равняться количеству элементов задержки в фильтре, M = max(number of zeros, number of poles)
.
Матрица должна иметь одинаковое число строк как количество элементов задержки в фильтре, M = max(number of zeros, number of poles)
. Матрица должна также иметь один столбец для каждого канала входного сигнала.
Задавание Вектора из Начальных условий для Дискретного примера Блока Фильтра показывает отношение между начальным фильтром выход и начальным входом и состоянием. Учитывая начальный вход u1, первый выход y1 связан с начальным состоянием [x1, x2] и начальная буква, введенная:
Discrete FIR Filter | Allpole Filter (DSP System Toolbox) | Digital Filter Design (DSP System Toolbox) | dsp.AllpoleFilter
(DSP System Toolbox) | dsp.IIRFilter
(DSP System Toolbox) | Filter Realization Wizard (DSP System Toolbox) | filterDesigner
(DSP System Toolbox) | fvtool
(Signal Processing Toolbox)