Субдискретизировать

Повторная выборка входных данных с меньшей скоростью путем удаления выборок

Библиотека:
Панель инструментов системы DSP/Операции с сигналами
Системная панель инструментов DSP Поддержка HDL/Операции с сигналами

Описание

Блок Downsample уменьшает частоту дискретизации входного сигнала путем удаления выборок. Когда блок выполняет основанную на кадрах обработку, он независимо производит повторную выборку данных в каждом столбце входной матрицы _Mi-by-N. Когда блок выполняет обработку на основе выборки, он обрабатывает каждый элемент входного сигнала как отдельный канал и производит повторную выборку каждого канала входного массива во времени. Скорость повторной выборки в K раз ниже, чем скорость входной выборки, где K - значение параметра Downsample factor. Блок Downsample выполняет повторную выборку входных данных путем отбрасывания K-1 последовательных выборок после каждой выборки, которая выводится.

Этот блок поддерживает запускаемые подсистемы, если для параметра Rate options установлено значение Enforce single-rate processing.

Порты

Вход

развернуть все

`Port_1` - Ввод данных
вектор столбца | матрица | массив N-D

Вход данных, частота дискретизации которого должна быть уменьшена блоком, указанным как вектор столбца или матрица.

При установке для параметра обработки ввода значения Elements as channels (sample based), вход может быть N-D массивом.

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Выход с пониженной выборкой
вектор столбца | матрица

Пониженный выходной сигнал с частотой дискретизации, в 1/K раз превышающей входную частоту дискретизации, возвращаемый в виде вектора столбца или матрицы.

Параметры

развернуть все

`Downsample factor, K` - Коэффициент понижающей дискретизации
`2` (по умолчанию) | положительное целое число

Целочисленный коэффициент, K, на который уменьшается входная частота дискретизации.

`Sample offset (0 to K-1)` - Смещение образца
`0` (по умолчанию) | целое число

Параметр смещения выборки задерживает выходные выборки на целое число периодов выборки, D, где 0 ≤ D ≤ (K-1), так что может быть выбрана любая из K возможных выходных фаз. Например, при понижении выборки последовательности 1, 2, 3,... в 4 раза можно выбрать из четырех фаз.

Последовательность ввода	Смещение образца, D	Выходная последовательность (K = 4)
`1,2,3,...`	0	`1,5,9,13,17,21,25,29,...`
`1,2,3,...`	1	`0,2,6,10,14,18,22,26,...`
`1,2,3,...`	2	`0,3,7,11,15,19,23,27,...`
`1,2,3,...`	3	`0,4,8,12,16,20,24,28,...`

Начальный ноль в каждой из последних трех выходных последовательностей в таблице является результатом настройки параметра Initial conditions по умолчанию для этого примера. Дополнительные сведения о параметре Начальные условия см. в разделе Задержка.

`Input processing` - Метод обработки входных данных
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

Укажите метод обработки ввода:

Columns as channels (frame based) -- Если для параметра Input processing установлено значение Columns as channels (frame based)блок обрабатывает каждый из N входных столбцов как отдельный канал, содержащий _M последовательных отсчетов времени. Блок понижает выборку каждого канала независимо, отбрасывая K-1 строки входной матрицы после каждой строки, которую он выводит.
Дополнительные сведения см. в разделе Что такое обработка кадров?.
Elements as channels (sample based) -- Если для параметра Input processing установлено значение Elements as channels (sample based), вход может быть N-D массивом. Блок Downsample обрабатывает каждый элемент входного сигнала как отдельный канал и производит повторную выборку каждого канала входного сигнала с течением времени. Блок понижает выборку входной матрицы путем отбрасывания выборок K-1 следующих за каждой выборкой, через которую она проходит, на выход. Входные и выходные размеры блока Downsample идентичны.
Дополнительные сведения см. в разделе Что такое обработка на основе проб?.

`Rate options` - Обеспечение односкоростной обработки или разрешение многоскоростной обработки
`Enforce single-rate processing` (по умолчанию) | `Allow multirate processing`

Укажите метод, с помощью которого блок корректирует скорость на выходе в соответствии с уменьшенным числом выборок.. Можно выбрать один из следующих вариантов. Поведение этих параметров зависит от того, установлен ли для параметра обработки ввода значение Elements as channels (sample based)(режим обработки на основе проб) или Columns as channels (frame based)(режим обработки на основе кадров).

Elements as channels (sample based)
- Enforce single-rate processing
  Блок заставляет выходную частоту дискретизации соответствовать входной частоте дискретизации (_T50 = _Tsi), повторяя каждое K-ое время входной выборки на выходе. В этом режиме поведение блока аналогично работе блока выборки и удержания с повторяющимся триггерным событием периода _KTsi.
- Allow multirate processing
  Период выборки выходного сигнала в K раз превышает период входной выборки (_Tso = _KTsi).
Columns as channels (frame based)
- Enforce single rate processing
  Блок генерирует выходной сигнал с более медленной (пониженной) скоростью, используя пропорционально меньший размер кадра, чем входной сигнал. Для понижающей дискретизации с коэффициентом K размер выходного кадра в K раз меньше, чем размер входного кадра (_Mo = _Mi/K), но скорость входного и выходного кадров равна.
  Модель ex_downsample_ref2 показывает одноканальный вход с размером кадра 64, который понижается в 4 раза до 16. Частота кадров на входе и выходе идентична.
- Allow multirate processing
  Блок генерирует выходной сигнал с более медленной (пониженной частотой дискретизации) скоростью, используя пропорционально больший период кадра на выходном порте, чем на входном порте. Для понижающей дискретизации на коэффициент K период выходного кадра в K раз больше, чем период входного кадра (_Tfo = _KTfi), но размеры входного и выходного кадров равны.
  Модель ex_downsample_ref1 показывает одноканальный вход с периодом кадра в 1 секунду, который понижается в 4 раза до 4 секунд. Размеры входного и выходного кадров идентичны.

`Initial conditions` - Начальное значение
`0` (по умолчанию) | вещественный скаляр | массив

Начальное значение блока для случаев ненулевой задержки. Можно указать скаляр или массив того же размера, что и входные данные.

Зависимости

Этот параметр появляется только в том случае, если для параметра Rate options установлено значение Allow multirate processing.

Примеры модели

Акустическое шумоподавление (LMS)

Для вычитания шума из входного сигнала используется алгоритм наименьшего среднего квадрата (LMS). Адаптивный фильтр LMS использует опорный сигнал на Input порт и требуемый сигнал на Desired для автоматического согласования с откликом фильтра. Когда он сходится к правильной модели фильтра, отфильтрованный шум вычитается, и сигнал ошибки должен содержать только исходный сигнал.

Понизить оценку сигнала

Операция понижающей дискретизации для сигнала с задержкой в один кадр.

Характеристики блока

Типы данных	`Boolean` \| `double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямой проход	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулей	`no`

Подробнее

развернуть все

Время ожидания

Задержка - это задержка, измеренная в выборках или кадрах, между входом и выходом блока.

Блок Downsample имеет нулевую задержку задания в следующих случаях:

Параметр Downsample factor, K, имеет значение 1.
Параметр обработки ввода имеет значение Columns as channels (frame based)и параметр Rate options имеет значение Enforce single-rate processing.
Параметр обработки ввода имеет значение Columns as channels (frame based), параметр Rate options имеет значение Allow multirate processing, параметр Sample offset, D, имеет значение 0и размер входного кадра равен 1.
Параметр обработки ввода имеет значение Elements as channels (sample based), а параметр Sample offset, D, имеет значение 0.

Задержка задания нуля означает, что блок распространяет входную выборку D + 1 (принятую при t = 0) в качестве первой выходной выборки, за которой следует входная выборка D + 1 + K, входная выборка D + 1 + 2K и так далее. При отсутствии задержки задания блок игнорирует значение параметра Initial conditions.

Во всех остальных случаях задержка ненулевая:

Если для параметра Input processing установлено значение Elements as channels (sample based), задержка - это один образец.
Если для параметра Input processing установлено значение Columns as channels (frame based) и размер входного кадра больше единицы, задержка составляет один кадр.

Во всех случаях задержки одной выборки начальное условие для каждого канала появляется как первая выходная выборка. Входной образец D + 1 появляется как второй выходной образец для каждого канала, за ним следует входной образец D + 1 + K, входной образец D + 1 + 2K и так далее. Параметр Initial conditions может представлять собой массив того же размера, что и вход, или скаляр, применяемый ко всем каналам сигнала.

Во всех случаях задержки одного кадра строки _Mi исходной матрицы условий появляются последовательно как первые выходные строки _Mi. Входной образец D + 1 (строка D + 1 входной матрицы) отображается на выходе как _{образец} Mi + 1, за которым следует входной образец D + 1 + K, входной образец D + 1 + 2K и так далее. _{Значение} начальных условий может быть матрицей Mi-by-N, содержащей одно значение для каждого канала, или скаляром, повторяющимся по всем _{элементам} матрицы Mi-by-N.

Примечание

Дополнительные сведения о задержках и режимах задания Simulink ® см. в разделах Избыточная алгоритмическая задержка (задержка задания) и Планирование и создание кода на основе времени (кодер Simulink).

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Созданный код зависит от memcpy или memset функции (string.h) при определенных условиях.

Создание кода HDL
Создание кода Verilog и VHDL для проектов FPGA и ASIC с использованием Coder™ HDL.

HDL Coder™ предоставляет дополнительные опции конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезированную логику.

Передовые практики

Рекомендуется следовать блоку Downsample с единичной задержкой. Это предотвращает вставку генератором кода дополнительного байпасного регистра в код HDL.

См. также Требования к многоскоростной модели для генерации кодов HDL (кодер HDL).

Архитектура HDL

Этот блок имеет единую архитектуру HDL по умолчанию.

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров для размещения на выходах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейерная обработка не перераспределяет эти регистры. Значение по умолчанию: `0`. Дополнительные сведения см. в разделе ConstrainedOutputPipeline (кодер HDL).
InputPipeline	Количество входных ступеней трубопровода для вставки в сформированный код. Распределенная конвейерная обработка и конвейерная обработка с ограниченным выходом могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию: `0`. Дополнительные сведения см. в разделе InputPipeline (кодер HDL).
OutputPipeline	Количество выходных ступеней трубопровода для вставки в сформированный код. Распределенная конвейерная обработка и конвейерная обработка с ограниченным выходом могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию: `0`. Дополнительные сведения см. в разделе Выходной конвейер (кодер HDL).

Комплексная поддержка данных

Этот блок поддерживает генерацию кода для сложных сигналов.

Ограничения

Для обработки ввода установлено значение Columns as channels (frame based) не поддерживается.
Для обработки ввода установите значение Elements as channels (sample based), выберите Allow multirate processing. Если для параметра «Смещение образца» задано значение 0, начальные условия не влияют на сгенерированный код.

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

См. также

Блоки

Децимация РПИ | Преобразование курса FIR | Повториться | Образец и удержание | Сверхдискретизировать

Темы

Представлен до R2006a

Документация

Субдискретизировать

Описание

Порты

Вход