dsp.CICCompensationInterpolator

Компенсируйте фильтр интерполяции CIC с помощью КИХ-интерполятора

Описание

Можно компенсировать недостатки интерполятора CIC, а именно, его свисание полосы пропускания и широкая область перехода, путем предшествования ему с интерполятором компенсации. Эта Система object™ позволяет вам спроектировать и использовать такой фильтр.

Компенсировать недостатки CIC-фильтра с помощью КИХ-интерполятора:

Создайте dsp.CICCompensationInterpolator 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?.

Создание

Синтаксис

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(interp)

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(cic)

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(cic,interp)

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(___,Name,Value)

Описание

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator возвращает Системный объект, ciccompint, это применяет КИХ-интерполятор к каждому каналу входного сигнала. Используя свойства объекта, фильтр интерполяции может быть спроектирован, чтобы компенсировать последующий CIC-фильтр.

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(interp) возвращает Системный объект интерполятора компенсации CIC, ciccompint, с InterpolationFactor набор свойств к interp.

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(cic) возвращает Системный объект интерполятора компенсации CIC, ciccompint, с CICRateChangeFactor, CICNumSections, и CICDifferentialDelay свойства заданы в dsp.CICInterpolator Системный объект cic.

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(cic,interp) возвращает Системный объект интерполятора компенсации CIC, ciccompint, с CICRateChangeFactor, CICNumSections, и CICDifferentialDelay свойства заданы в dsp.CICInterpolator Системный объект cic, и InterpolationFactor набор свойств к interp.

пример

ciccompint = dsp.CICCompensationInterpolator(___,Name,Value) возвращает объект интерполятора компенсации CIC 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.

`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. Значение по умолчанию равняется 2.

`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 интерполяции
12 (значений по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте порядок фильтра компенсатора интерполяции как положительный целочисленный скаляр.

Зависимости

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

`InterpolationFactor` — Коэффициент интерполяции компенсатора
2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте коэффициент интерполяции Системного объекта компенсатора как положительный целочисленный скаляр.

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

Задайте частоту ребра полосы пропускания как положительный действительный скаляр, описанный в герц. PassbandFrequency должен быть меньше _Fs/2, где _Fs является выходной 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, описанный в децибелах.

`SampleRate` — Введите частоту дискретизации в герц
600000 (значение по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте входную частоту дискретизации как положительный действительный скаляр, описанный 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, описанный 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, описанный в герц. StopbandFrequency должен быть меньше _Fs/2, где _Fs является выходной 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 = ciccompint(x)

Описание

пример

y = ciccompint(x) выводит сверхдискретизированные и отфильтрованные 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, интерполируя каждый канал по первой размерности.

Этот объект не поддерживает комплексные данные фиксированной точки без знака.

Выходные аргументы

развернуть все

`y` — Сверхдискретизированный и отфильтрованный сигнал
вектор | матрица

Сверхдискретизированный и отфильтрованный сигнал, возвращенный как вектор или матрица. Для _Ki × матрица входа N, результатом является _Ko × выходная матрица N, где _Ko = _Ki × L и L является коэффициентом интерполяции.

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.CICCompensationInterpolator`

`freqz`	Частотная характеристика дискретного времени фильтрует Системный объект
`fvtool`	Визуализируйте частотную характеристику фильтров DSP
`info`	Информация о Системном объекте фильтра
`cost`	Оцените стоимость реализации Системного объекта фильтра
`coeffs`	Возвращает коэффициенты Системного объекта фильтра в структуре
`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 интерполятора компенсации CIC

Скрипт Open Live Script

Спроектируйте интерполятор компенсации CIC. Задайте коэффициент интерполяции, чтобы быть 2, частота полосы пропускания, чтобы быть 200 Гц, частота полосы задерживания, чтобы быть 500 Гц, и входная частота дискретизации, чтобы быть 600 Гц.

fs = 600;
fPass = 200;
fStop = 500;

CICCompInterp = dsp.CICCompensationInterpolator('InterpolationFactor',2,'PassbandFrequency',fPass, ...
    'StopbandFrequency',fStop,'SampleRate',fs);

Постройте импульсную характеристику. Нулевой коэффициент порядка задерживается 6 выборок, который равен групповой задержке фильтра.

fvtool(CICCompInterp,'Analysis','impulse')

Figure Filter Visualization Tool - Impulse Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Impulse Response contains an object of type stem.

Постройте величину и Фазовый отклик.

fvtool(CICCompInterp,'Analysis','freq')

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) and Phase Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) and Phase Response contains an object of type line.

Проект интерполятора компенсации

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 интерполятор компенсации для существующего интерполятора CIC, имеющего шесть разделов и коэффициент интерполяции 16.

CICInterp = dsp.CICInterpolator('InterpolationFactor',16, ...
    'NumSections',6);

Создайте интерполятор компенсации. Задайте коэффициент интерполяции 2, входную частоту дискретизации 600 Гц, частоту полосы пропускания 100 Гц и частоту полосы задерживания 250 Гц. Установите минимальное затухание компонентов псевдонима в полосе задерживания составлять по крайней мере 80 дБ.

fs = 600;
fPass = 100;
fStop = 250;
ast = 80;

CICCompInterp = dsp.CICCompensationInterpolator(CICInterp, ...
    'InterpolationFactor',2,'PassbandFrequency',fPass, ...
    'StopbandFrequency',fStop,'StopbandAttenuation',ast, ...
    'SampleRate',fs);

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

FC = dsp.FilterCascade(CICCompInterp, CICInterp);

f = fvtool(CICCompInterp,CICInterp,FC, ...
    'Fs', [fs*2 fs*16*2 fs*16*2]);

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

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains 5 objects of type line. These objects represent CIC Compensation Interpolator, CIC Interpolator: Quantized, CIC Interpolator: Reference, Overall Response: Quantized, Overall Response: Reference.

Примените проект к случайному входному сигналу с 1000 выборками.

x = dsp.SignalSource(fi(rand(1000,1),1,16,15),'SamplesPerFrame',100);

y = fi(zeros(32000,1),1,32,20);
for ind = 1:10
    x2 = CICCompInterp(x());
    y(((ind-1)*3200)+1:ind*3200) = CICInterp(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

Введенный в R2014b

Документация

dsp.CICCompensationInterpolator

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

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

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

Зависимости

InterpolationFactor — Коэффициент интерполяции компенсатора2 (значение по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

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 герц600000 (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 — Сверхдискретизированный и отфильтрованный сигнал вектор | матрица

Функции объекта

Характерный для dsp.CICCompensationInterpolator

Характерный для всех системных объектов

Примеры

Импульсная и частотная характеристика интерполятора компенсации CIC

Проект интерполятора компенсации

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

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

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

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

`InterpolationFactor` — Коэффициент интерполяции компенсатора
2 (значение 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
600000 (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` — Сверхдискретизированный и отфильтрованный сигнал
вектор | матрица

Характерный для `dsp.CICCompensationInterpolator`

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™.