Повышающая, фильтрующая и понижающая выборки - оптимизирована для генерации кода HDL
dsp.HDLFIRRateConverter Система object™ восходящие, фильтрующие и понижающие входные сигналы. Он оптимизирован для генерации кода HDL и работает на одной выборке каждого канала одновременно. Объект реализует эффективную многофазную архитектуру, чтобы избежать ненужных арифметических операций и высоких промежуточных скоростей выборки.
Объект увеличивает выборку на целочисленный коэффициент L, применяет фильтр FIR и понижает выборку на целочисленный коэффициент M. Объект принимает и возвращает аргументы управляющего сигнала для ускорения потока выборок. Подробные сведения об интерфейсе управления потоком см. в разделе Управление потоком.
Для повторной выборки и фильтрации входных данных:
Создать dsp.HDLFIRRateConverter 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?.
HDLFIRRC = dsp.HDLFIRRateConverterHDLFIRRC, который производит повторную выборку каждого канала входа. Объект увеличивает выборку на целочисленный коэффициент L, применяет фильтр FIR и понижает выборку на целочисленный коэффициент M. По умолчанию L/M равно 3/2.
HDLFIRRC = dsp.HDLFIRRateConverter(L,M,num)InterpolationFactor свойство для L, DecimationFactor свойство для M, и Numerator свойство для num.
HDLFIRRC = dsp.HDLFIRRateConverter(___,Name,Value)
HDLFIRRC = dsp.HDLFIRRateConverter(L,M,Num,'ReadyPort',true,'RequestPort',true);
[ передискретизирует dataOut,validOut] = HDLFIRRC(dataIn,validIn)dataIn согласно свойствам InterpolationFactor (L) и DecimationFactor (M). Чтобы избежать отбрасывания образцов при использовании этого синтаксиса, примените новые допустимые входные образцы с помощью validIn установить в значение true, только каждый ceil(L/M) вызовы объекта. Наборы объектов validOut кому true когда dataOut является новым допустимым образцом.
[ выполняет повторную выборку входных данных и возвращает dataOut,ready,validOut] = HDLFIRRC(dataIn,validIn)ready чтобы указать, может ли объект принять новый образец при следующем вызове.
Этот синтаксис применяется при установке для свойства ReadyPort значения true. Например:
HDLFIRRC = dsp.HDLFIRRateConverter(...,'ReadyPort',true); ... [dataOut,validOut,ready] = rateConverter(dataIn,validIn);
[ выполняет повторную выборку входных данных, указывает, может ли объект принять новую выборку, и, если dataOut,ready,validOut] = HDLFIRRC(dataIn,validIn,request)request является true, возвращает следующий доступный образец.
Этот синтаксис применяется при установке для свойства RequestPort значения true. Например:
HDLFIRRC = dsp.HDLFIRRateConverter(...,'RequestPort',true); ... [dataOut,validOut] = rateConverter(dataIn,validIn,request);
Вы можете подключить ready вывод дочернего объекта в request вход вышестоящего объекта.
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)
Преобразование сигнала с 48 кГц в 32 кГц с помощью dsp.HDLFIRRateConverter object™ системы.
Определите частоту дискретизации и длину входного сигнала, а также форму косинусного сигнала 2 кГц. Набор validIn = true для каждого образца.
Fs = 48e3; Ns = 100; t = (0:Ns-1).'/Fs; dataIn = cos(2*pi*2e3*t); validIn = true(Ns,1);
Предварительно ассигновать dataOut и validOut сигналы для более быстрого моделирования.
dataOut = zeros(Ns,1); validOut = false(Ns,1);
Создайте объект System. Сконфигурируйте его для выполнения преобразования скорости с коэффициентом 2/3 с помощью фильтра equiriple.
Numerator = firpm(70,[0 0.25 0.32 1],[1 1 0 0]); firrc = dsp.HDLFIRRateConverter(2,3,Numerator);
Вызовите объект System, чтобы выполнить преобразование курса и получить каждую выборку вывода.
Примечание.Синтаксис этого объекта выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов объекта эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
for k = 1:Ns [dataOut(k),validOut(k)] = firrc(dataIn(k),validIn(k)); end
Поскольку входная частота дискретизации выше, чем выходная частота дискретизации, не каждый член dataOut является действительным. Использовать validOut для извлечения действительных образцов из dataOut.
y = dataOut(validOut);
Просмотрите входные и выходные сигналы с помощью логического анализатора.
la = dsp.LogicAnalyzer('NumInputPorts',4,'SampleTime',1/Fs,'TimeSpan',Ns/Fs); modifyDisplayChannel(la,1,'Name','dataIn','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,2,'Name','validIn') modifyDisplayChannel(la,3,'Name','dataOut','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,4,'Name','validOut') la(dataIn,validIn,dataOut,validOut)
Преобразование сигнала с 40 МГц в 100 МГц с помощью dsp.HDLFIRRateConverter object™ системы. Чтобы избежать переполнения объекта по мере увеличения дискретизации сигнала, управляйте скоростью ввода вручную.
Определите частоту дискретизации и длину входного сигнала, а также форму косинусного сигнала с фиксированной точкой.
Fs = 40e6; Ns = 50; t = (0:Ns-1).'/Fs; x = fi(cos(2*pi*1.2e6*t),1,16,14);
Определите параметры пересчета ставок. Используйте коэффициент интерполяции 5 и коэффициент прореживания 2. Рассчитайте, как часто объект может принимать новый входной образец.
L = 5; M = 2; stepsPerInput = ceil(L/M); numSteps = stepsPerInput*Ns;
Произвести dataIn и validIn на основе того, как часто объект может принимать новый образец.
dataIn = zeros(numSteps,1,'like',x);
dataIn(1:stepsPerInput:end) = x;
validIn = false(numSteps,1);
validIn(1:stepsPerInput:end) = true;Создайте объект System. Сконфигурируйте его для выполнения преобразования скорости с использованием указанных коэффициентов и равнозначного фильтра FIR.
Numerator = firpm(70,[0 0.15 0.25 1],[1 1 0 0]); rateConverter = dsp.HDLFIRRateConverter(L,M,Numerator);
Создайте логический анализатор для сбора и просмотра входных и выходных сигналов.
la = dsp.LogicAnalyzer('NumInputPorts',4,'SampleTime',1/Fs,'TimeSpan',numSteps/Fs); modifyDisplayChannel(la,1,'Name','dataIn','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,2,'Name','validIn') modifyDisplayChannel(la,3,'Name','dataOut','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,4,'Name','validOut')
Вызовите объект System, чтобы выполнить преобразование курса и получить каждую выборку вывода. Вызовите логический анализатор для добавления каждого образца на дисплей формы сигнала.
Примечание.Синтаксис этого объекта выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов объекта эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
for k = 1:numSteps [dataOut,validOut] = rateConverter(dataIn(k),validIn(k)); la(dataIn(k),validIn(k),dataOut,validOut) end
Преобразование сигнала с 40 МГц в 100 МГц с помощью dsp.HDLFIRRateConverter object™ системы. Используйте дополнительный параметр ready выходной сигнал, чтобы избежать переполнения объекта по мере увеличения дискретизации данных. ready сигнал указывает, что объект может принять новую выборку данных при следующем вызове объекта.
Определите частоту дискретизации и длину входного сигнала, а также форму косинусного сигнала с фиксированной точкой. Создать SignalSource объект для предоставления образцов данных по требованию.
Fs = 40e6; Ns = 50; t = (0:Ns-1).'/Fs; x = fi(cos(2*pi*1.2e6*t),1,16,14); inputSource = dsp.SignalSource(x);
Определите параметры пересчета ставок. Используйте коэффициент интерполяции 5 и коэффициент прореживания 2. Определение количества вызовов объекта, необходимого для преобразования Ns образцы.
L = 5; M = 2; numSteps = floor(Ns*L/M);
Создайте системный объект преобразователя скорости FIR HDL. Сконфигурируйте его для выполнения преобразования скорости с использованием указанных коэффициентов и равнозначного фильтра FIR. Включить дополнительный ready выходной порт.
Numerator = firpm(70,[0 0.15 0.25 1],[1 1 0 0]);
rateConverter = dsp.HDLFIRRateConverter(L,M,Numerator,'ReadyPort',true);Создайте логический анализатор для сбора и просмотра входных и выходных сигналов.
la = dsp.LogicAnalyzer('NumInputPorts',5,'SampleTime',1/Fs,'TimeSpan',numSteps/Fs); modifyDisplayChannel(la,1,'Name','dataIn','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,2,'Name','validIn') modifyDisplayChannel(la,3,'Name','dataOut','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,4,'Name','validOut') modifyDisplayChannel(la,5,'Name','ready')
Инициализируйте ready сигнал. Объект всегда готов для ввода данных при первом вызове.
ready = true;
Вызовите объект System, чтобы выполнить преобразование курса и получить каждую выборку вывода. Примените новый входной образец, если объект указывает, что он готов. В противном случае установите validIn кому false.
Примечание.Синтаксис этого объекта выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов объекта эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
for k = 1:numSteps if ready dataIn = inputSource(); end validIn = ready; [dataOut,validOut,ready] = rateConverter(dataIn,validIn); la(dataIn,validIn,dataOut,validOut,ready) end
Преобразование сигнала с 40 МГц в 100 МГц с помощью dsp.HDLFIRRateConverter object™ системы. Используйте дополнительный параметр request входной сигнал для управления скоростью передачи выходных данных. Когда объект получает request сигнал возвращает новую выборку выходных данных. В этом примере моделируется тактовая частота 200 МГц путем запроса выходной выборки каждый второй вызов объекта.
Определите частоту дискретизации и длину входного сигнала, а также форму косинусного сигнала с фиксированной точкой. Создать SignalSource объект для предоставления образцов данных по требованию.
Fs = 40e6; Ns = 50; t = (0:Ns-1).'/Fs; x = fi(cos(2*pi*1.2e6*t),1,16,14); inputSource = dsp.SignalSource(x);
Определите параметры пересчета ставок. Используйте коэффициент интерполяции 5 и коэффициент прореживания 2. Определение количества вызовов объекта, необходимого для преобразования Ns образцы.
L = 5; M = 2; numSteps = floor(2*Ns*L/M);
Создайте системный объект преобразователя скорости FIR HDL. Сконфигурируйте его для выполнения преобразования скорости с использованием указанных коэффициентов и равнозначного фильтра FIR. Включить дополнительный ready и request порты.
Numerator = firpm(70,[0 0.15 0.25 1],[1 1 0 0]); rateConverter = dsp.HDLFIRRateConverter(L,M,Numerator,... 'ReadyPort',true,... 'RequestPort',true);
Создайте логический анализатор для сбора и просмотра входных и выходных сигналов.
la = dsp.LogicAnalyzer('NumInputPorts',6,'SampleTime',1/Fs,'TimeSpan',numSteps/Fs); modifyDisplayChannel(la,1,'Name','dataIn','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,2,'Name','validIn') modifyDisplayChannel(la,3,'Name','request') modifyDisplayChannel(la,4,'Name','dataOut','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,5,'Name','validOut') modifyDisplayChannel(la,6,'Name','ready')
Генерировать сигнал, который запрашивает новую выходную выборку каждый второй вызов объекта.
request = false(numSteps,1); request(1:2:end) = true;
Инициализируйте ready сигнал. Объект всегда готов для ввода данных при первом вызове.
ready = true;
Вызовите объект System, чтобы выполнить преобразование курса и получить каждую выборку вывода. Примените новый входной образец, если объект указывает, что он готов. В противном случае установите validIn кому false. Объект возвращает допустимые выходные выборки, когда request имеет значение true.
Примечание.Синтаксис этого объекта выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов объекта эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
for k = 1:numSteps if ready dataIn = inputSource(); end validIn = ready; [dataOut,validOut,ready] = rateConverter(dataIn,validIn,request(k)); la(dataIn,validIn,request(k),dataOut,validOut,ready) end
Создайте функцию преобразования скорости, предназначенную для создания кода HDL, и испытательный стенд для ее выполнения. Функция преобразует сигнал с 40 МГц в 100 МГц. Во избежание переполнения объекта тестовый стенд вручную управляет скоростью ввода.
Определите частоту дискретизации и длину входного сигнала, а также форму косинусного сигнала с фиксированной точкой.
Fs = 40e6; Ns = 50; t = (0:Ns-1).'/Fs; x = fi(cos(2*pi*1.2e6*t), 1, 16, 14);
Определите параметры пересчета ставок. Используйте коэффициент интерполяции 5 и коэффициент прореживания 2. Рассчитайте, как часто объект может принимать новую выборку данных.
L = 5; M = 2; stepsPerInput = ceil(L/M); numSteps = stepsPerInput*Ns;
Произвести dataIn и validIn на основе того, как часто объект может принимать новый образец.
dataIn = zeros(numSteps,1,'like',x);
dataIn(1:stepsPerInput:end) = x;
validIn = false(numSteps,1);
validIn(1:stepsPerInput:end) = true;
Создайте логический анализатор для сбора и просмотра входных и выходных сигналов.
la = dsp.LogicAnalyzer('NumInputPorts',4,'SampleTime',1/Fs,'TimeSpan',numSteps/Fs); modifyDisplayChannel(la,1,'Name','dataIn','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,2,'Name','validIn') modifyDisplayChannel(la,3,'Name','dataOut','Format','Analog','Height',8) modifyDisplayChannel(la,4,'Name','validOut')
Запишите функцию, которая создает и вызывает объект System.
Примечание.Синтаксис этого объекта выполняется только в R2016b или более поздних версиях. При использовании более ранней версии замените каждый вызов объекта эквивалентным step синтаксис. Например, заменить myObject(x) с step(myObject,x).
function [dataOut,validOut] = HDLFIRRC5_2(dataIn,validIn) %HDLFIRRC5_2 % Processes one sample of data using the dsp.HDLFIRRateConverter System % object. dataIn is a fixed-point scalar value. validIn is a logical scalar value. % You can generate HDL code from this function. persistent firrc5_2; if isempty(firrc5_2) Numerator = firpm(70,[0,.15,.25,1],[1,1,0,0]); firrc5_2 = dsp.HDLFIRRateConverter(5,2,Numerator); end [dataOut,validOut] = firrc5_2(dataIn,validIn); end
Выполните повторную выборку сигнала, вызвав функцию для каждой выборки данных.
for k = 1:numSteps [dataOut,validOut] = HDLFIRRC5_2(dataIn(k),validIn(k)); la(dataIn(k),validIn(k),dataOut,validOut) end
Этот объект реализует алгоритмы, описанные на странице ссылок блока оптимизированного HDL преобразования скорости передачи данных (FIR Rate Conversion).
Объект принимает и возвращает аргументы управляющего сигнала для ускорения потока выборок. По умолчанию объект использует validIn и validOut управляющие сигналы. Также можно включить ready выходной сигнал и request входной сигнал.
ready вывод указывает, что объект может принять новую выборку входных данных при следующем вызове объекта. При L ≥ M можно использовать ready аргумент для достижения непрерывных выборок выходных данных. При применении нового входного образца после каждого возврата объекта ready = true, каждый вызов объекта возвращает выборку вывода данных с validOut = true.
Если не включить ready аргумент, можно применить допустимую выборку данных только каждый ceil(L/M) вызовы объекта. Например:
L/M = 4/5 - к каждому вызову можно применить новый входной образец.
L/M = 3/2 - можно применить новый входной образец к каждому другому вызову.
При включении request input, объект возвращает следующий выходной образец, когда request является true и доступна действительная выходная выборка. Когда вы не используете request, объект возвращает выходные выборки, когда они доступны. Вызовы объекта, которые не возвращают новый образец возврата validOut = false.
Вы можете подключиться request в ready вывод дочернего объекта.