Bandpass Filter
Спроектируйте полосовой фильтр
- Библиотека:
DSP System Toolbox / Фильтрующий / Проекты Фильтра
Описание
Этот блок приносит возможности создания фильтра filterbuilder функционируйте к среде Simulink®.
Этот блок поддерживает генерацию кода SIMD. Для получения дополнительной информации смотрите Генерацию кода.
Порты
Входной параметр
Port_1 — Входной сигнал
скаляр | вектор | матрица
Входной сигнал, чтобы отфильтровать в виде скаляра, вектора или матрицы.
Типы данных: single | double
Вывод
Port_1 — Фильтрованный выходной сигнал
скаляр | вектор | матрица
Фильтрованный выходной сигнал в виде скаляра, вектора или матрицы.
Типы данных: single | double
Параметры
View Filter Response — Открытый инструмент визуализации фильтра
button
Эта кнопка открывает Инструмент Визуализации Фильтра (fvtool) от продукта Signal Processing Toolbox™. Можно использовать инструмент, чтобы отобразиться:
Ответ величины, фазовый отклик и групповая задержка частотного диапазона.
Импульсная характеристика и переходной процесс во временном интервале.
Нулевая полюсом информация.
Инструмент также помогает вам оценить эффективность фильтра путем предоставления информации о порядке фильтра, устойчивости и линейности фазы. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию Signal Processing Toolbox.
Impulse response — КИХ или БИХ-фильтр
FIR (значение по умолчанию) | IIR
Примите решение реализовать FIR или IIR фильтр.
Примечание
Методы разработки и структуры для КИХ-фильтров различные как методы и структуры для БИХ-фильтров.
Order mode — Режим определения порядка фильтра
Minimum (значение по умолчанию) | Specify
Выберите Minimum чтобы иметь блок реализуют фильтр с минимальным порядком. Когда вы выбираете Specify, необходимо ввести порядка фильтра с помощью параметра Order.
Совет
Когда вы устанавливаете Impulse response на IIR, можно задать различный числитель и порядки знаменателя. Чтобы задать различный порядок знаменателя, установите флажок Denominator order.
Order — Порядок фильтра
20
Задайте порядка фильтра как положительное целое число.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Specify.
Denominator order — Задайте порядок знаменателя
off (значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы задать различный порядок знаменателя. Когда вы устанавливаете этот флажок, можно задать порядок знаменателя как положительное целое число в получившемся текстовом поле.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на IIR и Order mode к Specify.
Filter type — Тип фильтра
Single-rate (значение по умолчанию) | Decimator | Interpolator | Sample-rate converter
Выберите тип фильтра, чтобы реализовать. Ваш выбор определяет тип фильтра и методов разработки и структур, которые доступны, чтобы реализовать ваш фильтр.
Зависимости
Выбор
DecimatorилиInterpolatorактивирует Decimation Factor или опции Interpolation Factor соответственно.Выбор
Sample-rate converterактивирует оба фактора.
Decimation Factor — Фактор децимации
2
Задайте фактор децимации как положительное целое число.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Filter type на Decimator или Sample-rate converter.
Interpolation Factor — Коэффициент интерполяции
2
Задайте коэффициент интерполяции как положительное целое число.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Filter type на Interpolator или Sample-rate converter.
Frequency constraints — Ограничения частотной характеристики
Passband and stopband edges (значение по умолчанию) | Passband edges | Half power (3dB) frequencies | Half power (3dB) frequencies and passband width | Half power (3dB) frequencies and stopband width | Cutoff (6dB) frequencies
Когда вы устанавливаете Order mode на Specify, этот параметр позволяет вам выбирать признаки фильтра что использование блока, чтобы задать характеристики частотной характеристики. В зависимости от Impulse response вы выбираете, можно установить Frequency constraints на один из:
Passband and stopband edges— Задайте частоты для ребер для остановки - и полосы пропускания.Passband edges— Для БИХ-фильтров задайте фильтр путем определения частот для ребер полосы пропускания.Stopband edges— Для БИХ-фильтров задайте фильтр путем определения частот для ребер полос задерживания.Half power (3dB) frequencies— Для БИХ-фильтров задайте ответ фильтра путем определения местоположений точек на 3 дБ. Точка на 3 дБ является частотой для точки на три децибела ниже значения полосы пропускания.Half power (3dB) frequencies and passband width— Для БИХ-фильтров задайте фильтр путем определения частот для точек на 3 дБ в ответе фильтра и ширине полосы пропускания.Half power (3dB) frequencies and stopband width— Для БИХ-фильтров задайте фильтр путем определения частот для точек на 3 дБ в ответе фильтра и ширине полосы задерживания.Cutoff (6dB) frequencies— Для КИХ-фильтров задайте ответ фильтра путем определения местоположений точек на 6 дБ. Точка на 6 дБ является частотой для точки на 6 дБ ниже значения полосы пропускания.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Specify. Доступный Frequency constraints будет зависеть от того, является ли Impulse response FIR или IIR.
Frequency units — Единицы частоты
Normalized (0 to 1) (значение по умолчанию) | Hz | kHz | MHz | GHz
Используйте этот параметр, чтобы задать, нормированы ли ваши настройки частоты или в абсолютной частоте. Выберите Normalized (0 to 1) ввести частоты в нормированную форму. Чтобы ввести частоты в абсолютные значения, выберите одну из единиц частоты из выпадающего списка — Hz, kHz, MHz, или GHz.
Input sample rate — Введите частоту дискретизации
2
Fs, заданный в модулях вы выбрали для Frequency units, задает частоту дискретизации во входе фильтра. Когда вы обеспечиваете входную частоту дискретизации, все частоты в технических требованиях находятся в выбранных модулях также.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Filter type на Single-rate, Decimator, или Sample-rate converter и Frequency units к одной из модульных опций (Hz, kHz, MHz, или GHz).
Output sample rate — Выведите частоту дискретизации
2
Когда вы проектируете интерполятор, Fs представляет частоту дискретизации в фильтре выход.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Filter type на Interpolator и Frequency units к одной из модульных опций (Hz, kHz, MHz, или GHz).
Stopband frequency 1 — Частота в ребре конца первой полосы задерживания
0.35
Введите частоту в ребре конца первой полосы задерживания. Задайте значение или в нормированных единицах частоты или в абсолютных единицах, которые вы выбираете в Frequency units.
Passband frequency 1 — Частота в ребре запуска полосы пропускания
0.45
Введите частоту в ребре запуска полосы пропускания. Задайте значение или в нормированных единицах частоты или в абсолютных единицах, которые вы выбрали для Frequency units.
Passband frequency 2 — Частота в ребре конца полосы пропускания
.55
Введите частоту в ребре конца полосы пропускания. Задайте значение или в нормированных единицах частоты или в абсолютных единицах, которые вы выбираете в Frequency units.
Stopband frequency 2 — Частота в ребре запуска второй полосы задерживания
.65
Введите частоту в ребре запуска второй полосы задерживания. Задайте значение или в нормированных единицах частоты или в абсолютных единицах, которые вы выбираете в Frequency units.
Half power (3dB) frequency 1 — Более низкая точка частоты 3 дБ
.4
Задайте более низкую точку частоты 3 дБ как положительную скалярную величину между нулем и один.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на IIR, Order mode к Specify, и Frequency constraints к Half power (3dB) frequencies, Half power (3dB) frequencies and passband width, или Half power (3dB) frequencies and stopband width.
Half power (3dB) frequency 2 — Более высокая точка частоты 3 дБ
.6
Задайте более высокую точку частоты 3 дБ как положительную скалярную величину между нулем и один.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на IIR, Order mode к Specify, и Frequency constraints к Half power (3dB) frequencies, Half power (3dB) frequencies and passband width, или Half power (3dB) frequencies and stopband width.
Cutoff (6dB) frequency 1 — Более низкая точка частоты 6 дБ
.4
Задайте более низкую точку частоты 6 дБ как положительную скалярную величину между нулем и один.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Frequency constraints на Cutoff (6dB) frequencies.
Cutoff (6dB) frequency 2 — Более высокая точка частоты 6 дБ
.6
Задайте более высокую точку частоты 6 дБ как положительную скалярную величину между нулем и один.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Frequency constraints на Cutoff (6dB) frequencies.
Passband width — Ширина полосы пропускания
.15
Задайте ширину полосы пропускания как положительная скалярная величина в модулях, соответствующих параметру Frequency units.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Frequency constraints на Half power (3dB) frequencies and passband width.
Stopband width — Ширина полосы задерживания
.25
Задайте ширину полосы задерживания как положительная скалярная величина в модулях, соответствующих параметру Frequency units.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Frequency constraints на Half power (3dB) frequencies and stopband width.
Magnitude constraints — Ограничения величины
Unconstrained (значение по умолчанию) | Constrained bands | Passband ripple | Passband ripple and stopband attenuation | Stopband attenuation
Задайте ограничения величины для создания фильтра.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Specify. Доступные параметры зависят от значения параметров Frequency constraints.
Magnitude units — Модули для технических требований величины
dB (значение по умолчанию) | Linear | Squared
Задайте модули для любого параметра, который вы обеспечиваете в технических требованиях величины:
Linear— Задайте величину в линейных модулях.dB— Задайте величину в децибелах (значение по умолчанию).Squared— Задайте величину в модулях в квадрате.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Minimum.
Stopband attenuation 1 — Отфильтруйте затухание в первой полосе задерживания
60
Введите затухание фильтра в первую полосу задерживания в модулях, которые вы выбираете для Magnitude units. Значения должны быть действительными, положительные скалярные величины. Если вы задаете значения в линейных модулях, они должны быть меньшими, чем 1.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Minimum.
Passband ripple — Допустимая пульсация фильтра в полосе пропускания
1
Введите пульсацию фильтра, позволенную в полосу пропускания в модулях, которые вы выбираете для Magnitude units. Значения должны быть действительными, положительные скалярные величины. Если вы задаете значения в линейных модулях, они должны быть меньшими, чем 1.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Minimum.
Stopband attenuation 2 — Отфильтруйте затухание во второй полосе задерживания
60
Введите затухание фильтра во вторую полосу задерживания в модулях, которые вы выбираете для Magnitude units. Значения должны быть действительными, положительные скалярные величины. Если вы задаете значения в линейных модулях, они должны быть меньшими, чем 1.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Order mode на Minimum.
Design method — Метод создания фильтра
Equiripple (значение по умолчанию) | Kaiser window | Butterworth | Chebyshev type I | Chebyshev type II | Elliptic
Перечисляет методы разработки, доступные для технических требований частоты и величины, которые вы ввели. Когда вы изменяете технические требования для фильтра, такие как изменение импульсной характеристики, методы, доступные, чтобы спроектировать изменения фильтров также. БИХ-методом разработки по умолчанию обычно является Butterworth, и КИХ-методом по умолчанию является Equiripple.
Scale SOS filter coefficients to reduce chance of overflow — Масштабируйте коэффициенты фильтра
on (значение по умолчанию) | off
Выбор этого параметра направляет проект, чтобы масштабировать коэффициенты фильтра, чтобы уменьшать возможности, что входные параметры или вычисления в фильтре переполняют и превышают представимую область значений фильтра. Очистка этой опции удаляет масштабирование.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на IIR.
Density factor — Фактор плотности
16
Фактор плотности управляет плотностью сетки частоты, по которой оптимизация метода разработки оценивает вашу функцию отклика фильтра. Количество равномерно распределенных точек в сетке является значением, вы вводите для времен Density factor filter order + 1.
Увеличение значения создает фильтр, который более тесно аппроксимирует идеал equiripple фильтр, но увеличивает время, требуемое спроектировать фильтр. Значение по умолчанию 16 представляет удовлетворительный баланс между точным приближением к идеальному фильтру и время, чтобы спроектировать фильтр.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на FIR и Design method к Equiripple.
Phase constraint — Ограничение фазы
Linear (значение по умолчанию) | Maximum | Minimum
Задайте ограничение фазы фильтра как Linear, Maximum, или Minimum.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на FIR и Design method к Equiripple.
Match exactly — Совпадайте с полосой пропускания, полосой задерживания или обоими
Stopband (значение по умолчанию) | Passband | Both
Указывает, что получившееся создание фильтра совпадает или с полосой пропускания, полосой задерживания или с обеими полосами.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на IIR.
Minimum order — Минимальный порядок фильтра
Any (значение по умолчанию) | Even | Odd
Когда вы выбираете этот параметр, метод разработки определяет и проектирует фильтр минимального порядка, чтобы выполнить вашим техническим требованиям.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на FIR и Order mode к Minimum.
Structure — Отфильтруйте структуру
Direct-form FIR (значение по умолчанию) | Direct-form FIR transposed | Direct-form symmetric FIR | Cascade minimum-multiplier allpass | Cascade wave digital filter allpass | Direct-form I SOS | Direct-form I transposed SOS | Direct-form II SOS | Direct-form II transposed SOS
Для технических требований фильтра и метода разработки вы выбираете, это списки параметров структуры фильтра, доступные, чтобы реализовать ваш фильтр. По умолчанию КИХ фильтрует структуру прямой формы использования и БИХ-прямую форму использования фильтров II фильтров с SOS.
Use basic elements to enable filter customization — Реализуйте фильтр с основными блоками Simulink
off (значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы реализовать фильтр как подсистему основных блоков Simulink. Снимите флажок, чтобы реализовать фильтр как высокоуровневую подсистему.
Высокоуровневая реализация обеспечивает лучшую совместимость через различные структуры фильтра, особенно фильтры, которые содержали бы алгебраические циклы, когда создано с помощью базовых элементов.
Зависимости
Когда вы устанавливаете этот флажок, блок включает следующие параметры оптимизации:
Optimize for zero gains — Оконечные цепи, которые содержат блоки Gain с усилением нуля.
Optimize for unit gains — Удалите блоки Gain та шкала на коэффициент одной.
Optimize for delay chains — Замените цепями задержки, составленными из единичных задержек n с одной задержкой n.
Optimize for negative gains — Используйте вычитание в блоках Sum вместо отрицательных усилений в блоках Gain.
Optimize for unit-scale values — Оптимизируйте модульные значения шкалы
off (значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы масштабировать модульные усиления между разделами в фильтрах SOS.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на IIR.
Rate options — Осуществите односкоростной или позвольте многоскоростную обработку
Enforce single-rate processing (значение по умолчанию) | Allow multirate processing
Когда параметр Filter type задаст многоскоростной фильтр, выберите правило обработки уровня для блока:
Enforce single-rate processing— Когда вы выбираете эту опцию, блок обеспечивает частоту дискретизации входа.Allow multirate processing— Когда вы выбираете эту опцию, блок настраивает уровень при выходе, чтобы вместить увеличенное или сокращенное число выборок.
Зависимости
Чтобы включить этот параметр, установите Impulse response на FIR и набор Filter type к многоскоростному фильтру.
Use symbolic names for coefficients — Задайте коэффициенты с переменными MATLAB
off (значение по умолчанию) | on
Установите этот флажок, чтобы включить спецификацию коэффициентов с помощью переменных MATLAB®. Доступные содействующие имена отличаются в зависимости от структуры фильтра. Используя символьные имена позволяет настраиваться коэффициентов фильтра в сгенерированном коде.
Характеристики блока
Типы данных |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Расширенные возможности
Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.
Блок Bandpass Filter поддерживает использование генерации кода SIMD технология Intel AVX2 при этих условиях:
Impulse response установлен в
FIR.Filter type установлен в
Single-rate.Structure установлен в
Direct-form FIRилиDirect-form FIR transposed.Параметр Use basic elements to enable filter customization не выбран.
Input processing установлен в
Columns as channels (frame based).Входной сигнал имеет тип данных
singleилиdouble.
Технология SIMD значительно улучшает производительность сгенерированного кода.