Набор многофазных фильтров и быстрое преобразование Фурье - оптимизировано для генерации кода HDL
dsp.HDLChannelizer Система object™ разделяет широкополосный входной сигнал на множество узкополосных выходных сигналов. Она обеспечивает аппаратную скорость и оптимизацию области для приложений потоковой передачи данных. Объект принимает скалярный или векторный ввод вещественных или комплексных данных, обеспечивает аппаратные управляющие сигналы и имеет необязательные выходные управляющие сигналы кадра. С помощью векторного ввода можно достичь пропускной способности giga-sample-per-second (GSPS). Объект реализует многофазный фильтр с одним субфильтром на элемент входного вектора. Аппаратная реализация перемежает субфильтры, что приводит к совместному использованию каждого умножителя фильтра (FFT Length/Input Size) раз. Объект реализует тот же конвейерный алгоритм Radix 2 ^ 2 FFT, что и dsp.HDLFFT Системный объект.
Для канализации входных данных:
Создать dsp.HDLChannelizer и задайте его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как если бы это была функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе Что такое системные объекты?.
channelizer = dsp.HDLChannelizerchannelizer, который реализует фильтр с увеличенным косинусом и 8-точечный БПФ.
channelizer = dsp.HDLChannelizer(Name,Value)
[ фильтрует и вычисляет быстрое преобразование Фурье и возвращает частотные каналы, dataOut,validOut] = channelizer(dataIn,validIn)dataOut, обнаруженный во входном сигнале, dataIn, когда validIn является 1 Правда. validIn и validOut аргументы - это логические скаляры, которые указывают на достоверность входного и выходного сигналов соответственно.
[ возвращает частотные каналы, dataOut,validOut] = channelizer(dataIn,validIn,reset)dataOut, обнаруженный во входном сигнале, dataIn, когда validIn является 1 (true) и reset является 0 (ложь). Когда reset является 1 (true), объект останавливает текущий расчет и очищает все внутреннее состояние.
Чтобы использовать этот синтаксис, задайте для свойства ResetInputPort значение true. Например:
channelizer = dsp.HDLChannelizer(...,'ResetInputPort',true); ... [dataOut,validOut] = channelizer(dataIn,validIn,reset)
[ возвращает частотные каналы, dataOut,startOut,endOut,validOut] = channelizer(___)dataOut, вычисленное на основе входных аргументов любого из предыдущих синтаксисов. startOut является 1 (true) для первой выборки кадра выходных данных. endOut является 1 (true) для последней выборки кадра выходных данных.
Чтобы использовать этот синтаксис, задайте для свойств StartOutputPort и EndOutputPort значение true. Например:
channelizer = dsp.HDLChannelizer(...,'StartOutputPort',true,'EndOutputPort',true); ... [dataOut,startOut,endOut,validOut] = channelizer(dataIn,validIn)
Чтобы использовать функцию объекта, укажите объект System в качестве первого входного аргумента. Например, для освобождения системных ресурсов объекта System с именем obj, используйте следующий синтаксис:
release(obj)
Создайте функцию, содержащую объект каналообразователя и поддерживающую генерацию кода HDL.
Создайте спецификации и входной сигнал. Сигнал имеет 8 частотных канала.
N = 8; loopCount = 1024; offsets = [-40 -30 -20 10 15 25 35 -15]; sinewave = dsp.SineWave('ComplexOutput',true,'Frequency', ... offsets+(-375:125:500),'SamplesPerFrame',loopCount); spectrumAnalyzer = dsp.SpectrumAnalyzer('ShowLegend',true, ... 'SampleRate',sinewave.SampleRate/N);
Запишите функцию, которая создает и вызывает каналообразователь System object™. Из этой функции можно создать ЛПВП.
function [yOut,validOut] = HDLChannelizer8(yIn,validIn) %HDLChannelizer8 % Process one sample of data using the dsp.HDLChannelizer System object % yIn is a fixed-point scalar or column vector. % validIn is a logical scalar value. % You can generate HDL code from this function. persistent channelize8; coder.extrinsic('tf'); coder.extrinsic('dsp.Channelizer'); if isempty(channelize8) % Use filter coeffs from non-HDL channelizer, or supply your own. channelizer = coder.const(dsp.Channelizer('NumFrequencyBands',8)); coeff = coder.const(tf(channelizer)); channelize8 = dsp.HDLChannelizer('NumFrequencyBands',8,'FilterCoefficients',coeff); end [yOut,validOut] = channelize8(yIn,validIn); end
Канализируйте входные данные путем вызова объекта для каждой выборки данных.
y = zeros(loopCount/N,N); validOut = false(loopCount/N,1); yValid = zeros(loopCount/(N*N),N); for reps=1:20 x = fi(sum(sinewave(),2),1,18); for loop=1:length(x) [y(loop,:),validOut(loop)]= HDLChannelizer8(x(loop),true); end yValid = y(validOut == 1,:); spectrumAnalyzer(yValid); end
Задержка dsp.HDLChannelizer объект зависит от длины БПФ и размера вектора. Используйте getLatency для поиска задержки конкретной конфигурации. Задержка измеряется как число циклов между первым действительным входом и первым действительным выходом, предполагая, что вход является непрерывным. Количество коэффициентов фильтра не влияет на задержку. Установка размера выходного сигнала равным размеру входного сигнала уменьшает задержку, поскольку выборки не сохраняются и не переупорядочиваются.
Создать dsp.HDLChannelizer и запросить задержку.
channelize = dsp.HDLChannelizer('NumFrequencyBands',512);
L512 = getLatency(channelize)L512 = 1118
Запрос информации о гипотетической задержке для аналогичного объекта с различным числом полос частот (длина БПФ). Свойства исходного объекта не изменяются.
L256 = getLatency(channelize,256)
L256 = 592
N = channelize.NumFrequencyBands
N = 512
Запрос информации о гипотетической задержке аналогичного объекта, который принимает ввод вектора из восьми выборок.
L256v8 = getLatency(channelize,256,8)
L256v8 = 132
Разрешить масштабирование на каждом этапе БПФ. Задержка не изменяется.
channelize.Normalize = true; L512n = getLatency(channelize)
L512n = 1118
Запрос того же размера и порядка вывода, что и входные данные. Задержка уменьшается, поскольку объект не должен сохранять и переупорядочивать данные перед выводом. Размер входных данных по умолчанию является скалярным.
channelize.OutputSize = 'Same as input size';
L512r = getLatency(channelize)L512r = 1084
Проверьте задержку реализации векторного ввода, где входные и выходные данные имеют одинаковый размер. Укажите текущее значение длины БПФ и размер вектора, равный 8 выборкам. Задержка уменьшается, поскольку объект вычисляет результаты параллельно, когда вход является вектором.
L256rv8 = getLatency(channelize,channelize.NumFrequencyBands,8)
L256rv8 = 218
Этот объект реализует алгоритм, описанный на странице ссылок на блоки, оптимизированные для Cannelizer HDL.
На этой диаграмме показаны validIn и validOut сигналы для смежных входных данных с размером вектора 16 и длиной БПФ 512.
На диаграмме также показаны дополнительные параметры startOut и endOut сигналы, указывающие границы кадра. Если включено, startOut импульсы в течение одного цикла с первым validOut кадра, и endOut импульсы в течение одного цикла с последним validOut рамы.
При применении непрерывных входных кадров (без зазоров в validIn между кадрами), выход также будет непрерывным после начальной задержки.
validIn сигнал может быть несмежным. Данные, сопровождаемые validIn сохраняют сигнал до заполнения кадра. Затем данные выводятся в непрерывном кадре N (длина БПФ) циклов. Эта диаграмма показывает несмежный вход и смежный выход для длины БПФ 512 и размера вектора 16 выборок.
