Реконструировать сигналы из поддиапазонов с меньшими полосами пропускания и более низкими скоростями дискретизации или вычислять обратное дискретное вейвлет-преобразование (IDWT)
Фильтрация/многоскоростные фильтры
dspmlti4
Примечание
Этот блок всегда выполняет обработку на основе кадров, и его входные данные должны быть определенных размеров. Чтобы использовать входные поддиапазоны, не соответствующие критериям этого блока, используйте блок двухканального фильтра поддиапазонов синтеза. (Можно подключить несколько копий двухканального блока фильтра поддиапазонов синтеза для создания многоуровневого набора фильтров для диадического синтеза.)
Этот блок можно настроить для вычисления обратного дискретного вейвлет-преобразования (IDWT) или восстановления сигнала из поддиапазонов с меньшими полосами пропускания и более низкими скоростями дискретизации. Когда блок вычисляет обратное дискретное вейвлет-преобразование (IDWT) входного сигнала, выходной сигнал имеет те же размеры, что и входной сигнал. Каждый столбец выходных данных является IDWT соответствующего входного столбца. При восстановлении сигнала блок использует ряд фильтров FIR верхних и нижних частот для восстановления сигнала из входных поддиапазонов, как показано в Vavelet Filter Banks (асимметричный). Восстановленный сигнал имеет более широкую полосу пропускания и более высокую частоту дискретизации, чем входные поддиапазоны.
Можно указать фильтры верхних и нижних частот банка фильтров, предоставив векторы коэффициентов фильтра. Это можно сделать непосредственно на блочной маске или, при наличии лицензии Wavelet Toolbox™, можно указать фильтры на основе вейвлетов, выбрав вейвлет из параметра Фильтр. Необходимо задать асимметричную или симметричную структуру банка фильтров и указать количество уровней в банке фильтров.
При установке для параметра «Ввод» значения Multiple ports, необходимо предоставить каждый поддиапазон блоку через отдельный входной порт в качестве вектора или матрицы. Вы должны ввести наивысший диапазон частот через самый верхний порт. При установке для параметра «Ввод» значения Single port, вход блока должен быть вектором или матрицей конкатенированных поддиапазонов.
Примечание
Чтобы использовать набор фильтров для диадического синтеза для точной реконструкции выходных данных набора фильтров для диадического анализа, количество уровней и древовидных структур обоих наборов фильтров должно быть одинаковым. Кроме того, фильтры в наборе фильтров синтеза должны быть сконструированы таким образом, чтобы полностью восстанавливать выходные данные набора фильтров анализа. В остальном реконструкция не идеальна.
Этот блок автоматически вычисляет фильтры совершенной реконструкции на основе вейвлетов, когда выбор вейвлет в параметре Filter этого блока совпадает с настройкой параметра Filter соответствующего блока Diadic Analysis Filter Bank. Для использования вейвлетов требуется лицензия Wavelet Toolbox. Сведения о том, как спроектировать собственные идеальные фильтры реконструкции, см. в разделе Ссылки.
Входами в этот блок обычно являются выходы блока банка фильтров диадического анализа. Поскольку блок банка фильтров Dyadic Analysis может выводить данные либо из одного порта, либо из нескольких портов, блок банка фильтров Dyadic Synthesis принимает входные данные либо к одному порту, либо к нескольким портам.
Параметр Input определяет, принимает ли блок входные данные от одного или нескольких портов, и таким образом определяет требования к входным данным, как показано в следующих списках и на рисунке.
Примечание
Любые выходные данные блока банка фильтров Dyadic Analysis, параметры которого соответствуют соответствующим параметрам этого блока, являются действительными входными данными для этого блока. Например, параметр блока Diadic Analysis Filter Bank, Output, должен совпадать с параметром Input этого блока (Single port или Multiple ports).
Входами должны быть векторы или матрицы конкатенированных поддиапазонов.
Каждый входной столбец содержит поддиапазоны для независимого сигнала.
Верхние входные строки содержат высокочастотные поддиапазоны, а нижние - низкочастотные поддиапазоны.
Каждый поддиапазон должен быть представлен в виде вектора или матрицы для разделения входных портов блока.
Столбцы каждого входа содержат поддиапазон для независимого сигнала.
Вход в самый верхний входной порт является поддиапазоном, содержащим самые высокие частоты, а вход в самый нижний порт является поддиапазоном, содержащим самые низкие частоты.
Действительные исходные данные к 3-уровневому асимметричному двухэлементному банку фильтра синтеза
Общие сведения о банках фильтров см. в разделе Банки фильтров синтеза Dyadic.
В следующей таблице приведены выходные характеристики для обоих типов входов. Для иллюстрации того, почему особенности продукции существуют, посмотрите число Действительные Исходные данные к 3-уровневому Асимметричному Двухэлементному Банку Фильтра Синтеза.
| Вход = Несколько портов | Вход = один порт (Конкатенированные входы поддиапазонов) | |
|---|---|---|
Частота кадров на выходе | То же, что и частота входных кадров. | То же, что и входная скорость (скорость конкатенированных входов поддиапазонов). |
Размеры выходного кадра |
| Выходные данные имеют то же количество строк и столбцов, что и входные данные. |
Общие сведения о банках фильтров см. в разделе Банки фильтров синтеза Dyadic.
Необходимо указать фильтры верхних и нижних частот в наборе фильтров, установив для параметра Фильтр один из следующих параметров:
User defined - позволяет явно указать фильтры с двумя векторами коэффициентов фильтра в коэффициентах фильтра FIR нижних частот и параметрах коэффициентов фильтра FIR верхних частот. Блок использует одинаковые фильтры нижних и верхних частот во всем наборе фильтров. Два фильтра должны быть полуполосными, где каждый фильтр проходит полосу частот, которую останавливает другой фильтр. Чтобы использовать этот блок для идеальной реконструкции сигнала, разложенного блоком банка фильтров диадического анализа, фильтры в этом блоке должны быть сконструированы для точной реконструкции выходных сигналов банка фильтров анализа. Сведения о том, как спроектировать собственные идеальные фильтры реконструкции, см. в разделе Ссылки.
Вейвлет, например Biorthogonal или Daubechies - Блок использует указанный вейвлет для построения фильтров нижних и верхних частот с помощью функции Wavelet Toolbox wfilters. В зависимости от вейвлета, блок может включить параметр Wavelet order или Filter order [synthesis/analysis]. (Последний параметр позволяет задать различные вейвлет-порядки для этапов анализа и синтезирующего фильтра.) Чтобы использовать этот блок для восстановления сигнала, разложенного блоком банка фильтров диадического анализа, необходимо настроить оба блока на использование одних и тех же вейвлетов с одинаковым порядком. Для использования вейвлетов необходимо иметь лицензию Wavelet Toolbox.
Задание фильтров с параметром фильтра и связанными параметрами
| Фильтр | Пример настройки для соответствующих параметров спецификации фильтра | Синтаксис соответствующей вейвлет-функции |
|---|---|---|
Определяемые пользователем | Фильтры на основе вейвлетов Daubechies с вейвлетным порядком
| Ничего |
Хаар | Ничего | wfilters('haar') |
Daubechies | Вейвлет-порядок = | wfilters('db4') |
Symlets | Вейвлет-порядок = | wfilters('sym3') |
Coiflets | Вейвлет-порядок = | wfilters('coif1') |
Биоортогональный | Порядок фильтрации [синтез/анализ] = | wfilters('bior3.1') |
Обратная биортогональность | Порядок фильтрации [синтез/анализ] = | wfilters('rbio3.1') |
Дискретный Мейер | Ничего | wfilters('dmey') |
См. раздел Примеры на странице ссылки на блок фильтра диадического анализа.
Параметры, отображаемые в диалоговом окне блока, зависят от параметра «Фильтр». Только некоторые из описанных ниже параметров одновременно отображаются в диалоговом окне.
Примечание
Чтобы использовать этот блок для восстановления сигнала, разложенного блоком Dyadic Analysis Filter Bank, все параметры в этом блоке должны совпадать с соответствующими параметрами в блоке Dyadic Analysis Filter Bank (за исключением коэффициентов фильтра FIR нижних частот и коэффициентов FIR верхних частот; см. описание этих параметров).
Тип фильтра, используемый для определения фильтров FIR верхних и нижних частот в наборе фильтров:
Выбрать User defined для явного задания коэффициентов фильтра в коэффициентах фильтра FIR нижних частот и параметрах коэффициентов FIR верхних частот.
Выберите вейвлет, например Biorthogonal или Daubechies для задания фильтра на основе вейвлетов. Блок использует инструментарий Wavelet wfilters для построения фильтров. Дополнительные параметры, такие как вейвлет-порядок или порядок фильтра [синтез/анализ], могут стать включенными. Список поддерживаемых вейвлетов см. в таблице Определение фильтров с параметрами фильтра и Связанные параметры.
Вектор коэффициентов фильтра (степени убывания z), который определяет коэффициенты, используемые всеми фильтрами нижних частот в наборе фильтров. Этот параметр включается, если для параметра Фильтр задано значение User defined. Фильтр нижних частот должен быть фильтром половинного диапазона, который проходит полосу частот, остановленную фильтром, указанным в параметре коэффициентов FIR Highpass. Чтобы идеально реконструировать сигнал, разложенный Банком Фильтров Диадического Анализа, фильтры в этом блоке должны быть сконструированы так, чтобы идеально реконструировать выходные сигналы Банка Фильтров Анализа. В остальном реконструкция не идеальна. Значения по умолчанию этого параметра определяют идеальный фильтр реконструкции для настроек по умолчанию банка фильтров Dyadic Analysis (на основе вейвлета Daubechies с вейвлет-порядком). 3).
Вектор коэффициентов фильтра (степени убывания z), который задает коэффициенты, используемые всеми фильтрами верхних частот в наборе фильтров. Этот параметр включается, если для параметра Фильтр задано значение User defined. Фильтр верхних частот должен быть фильтром половинного диапазона, который проходит полосу частот, остановленную фильтром, указанным в параметре коэффициентов КИХ нижних частот. Чтобы идеально реконструировать сигнал, разложенный Банком Фильтров Диадического Анализа, фильтры в этом блоке должны быть сконструированы так, чтобы идеально реконструировать выходные сигналы Банка Фильтров Анализа. В остальном реконструкция не идеальна. Значения по умолчанию этого параметра определяют идеальный фильтр реконструкции для настроек по умолчанию банка фильтров Dyadic Analysis (на основе вейвлета Daubechies с вейвлет-порядком). 3).
Порядок вейвлета, выбранного в параметре Filter. Этот параметр включается только в том случае, если для параметра Filter задано значение определенных типов вейвлетов, как показано в таблице Specifing Filters with the Filter Parameter and Related Parameters.
Порядок вейвлет для этапов синтеза и анализа фильтра. Например, если для параметра Filter задано значение Biorthogonal, а для параметра Filter order [синтез/анализ] - значение [2 / 6], блок вызывает wfilters функция с входным аргументом 'bior2.6'. Этот параметр включается только в том случае, если для параметра Фильтр (Filter) задано значение определенных типов вейвлетов, как показано в разделе Задание фильтров с параметром фильтра (Specifing Filters with the Filter Parameter) и Связанные параметры (Related Parameters).
Количество уровней банков фильтров. Асимметричная структура n-уровня имеет n + 1 входов, а симметричная структура n-уровня имеет 2n входов, как показано в Vavelet Filter Banks.
По умолчанию этот параметр имеет значение 2.
Структура банка фильтров: Asymmetric, или Symmetric. См. Банки вейвлет-фильтров.
По умолчанию этот параметр имеет значение Asymmetric для блока Diadic Synthesis Filter Bank, и Symmetric для блока IDWT.
Установить в значение Multiple ports принимать каждый входной поддиапазон на отдельном порте (самый верхний порт принимает поддиапазон с самой высокой полосой частот). Установить в значение Single port для принятия одного вектора или матрицы конкатенированных поддиапазонов в одном порту. Дополнительные сведения см. в разделе Требования к вводу.
По умолчанию этот параметр имеет значение Multiple ports для блока Diadic Synthesis Filter Bank, и Single port для блока IDWT.
Флиеж, Н. Дж. Многоскоростная цифровая обработка сигналов: многоскоростные системы, банки фильтров, вейвлеты. Западный Сассекс, Англия: John Wiley & Sons, 1994.
Странг, Джи и Т. Нгуен. Вейвлеты и банки фильтров. Уэлсли, Массачусетс: Уэлсли-Кембридж Пресс, 1996.
Вайдянатан, П.П. Мультискоростные системы и банки фильтров. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл, 1993.
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
Вход |
|
Продукция |
|