Восходящие, фильтрующие и понижающие входные сигналы
Панель системных инструментов DSP/Фильтрация/Многоскоростные фильтры
Блок преобразования скорости КИХ производит повторную выборку дискретно-временного входного сигнала таким образом, что его период выборки равен M/L, умноженному на период входной выборки (Tsi). M - целочисленное значение, указанное для параметра Коэффициент прореживания, а L - целочисленное значение, заданное для параметра Коэффициент интерполяции. Блок обрабатывает каждый столбец входного сигнала как отдельный канал и производит выборку данных в каждом канале независимо во времени.
Концептуально преобразователь скорости комбинирует FIR-интерполятор, за которым следует FIR-прореживатель. Следующая схема содержит повышающую дискретизацию, комбинированный фильтр FIR против формирования изображений и сглаживания и понижающую дискретизацию. Чтобы сконструировать фильтр FIR, который действует как комбинированный фильтр FIR против визуализации и сглаживания, используйте designMultirateFIR функция.
Преобразователь скорости выполняет следующие действия:
Увеличивает выборку входных данных до более высокой скорости, вставляя L −1 нули между входными выборками.
Пропускает данные с повышенной дискретизацией через фильтр FIR.
Понижает выборку отфильтрованных данных до более низкой скорости, отбрасывая M-1 последовательные выборки после каждой выборки, которую сохраняет блок.

Заметим, что алгоритм фактического блока реализует многофазную структуру, эффективный эквивалент объединенной системы, изображенной на диаграмме. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.
Типы данных |
|
Прямой проход |
|
Многомерные сигналы |
|
Сигналы переменного размера |
|
Обнаружение пересечения нулей |
|
Преобразователь скорости КИХ эффективно реализован с использованием полифазной структуры.
Чтобы вывести полифазную структуру, начните с передаточной функции фильтра FIR: Этот фильтр FIR представляет собой комбинированный фильтр против визуализации и сглаживания.
.. + bNz − N
N + 1 - длина фильтра FIR.
Это уравнение можно изменить следующим образом:
+bNz− (N−L+1))
L - число многофазных компонентов, значение которого равно указанному коэффициенту интерполяции.
Это уравнение можно записать следующим образом:
(L − 1) EL − 1 (zL)
E0 (zL), E1 (zL),..., EL-1 (zL) - полифазные компоненты КИХ-фильтра Н (z).
Концептуально преобразователь скорости КИХ содержит повышающую дискретизацию, за которой следует комбинированный антиизображающий, сглаживающий КИХ фильтр H (z), за которым следует понижающая дискретизация.

Замените H (z) многофазным представлением.

Вот многоскоростная благородная идентичность для интерполяции.

Применение благородной идентичности для интерполяции перемещает операцию повышения дискретизации в после операции фильтрации. Это перемещение позволяет фильтровать сигнал с меньшей скоростью.

Оператор повышающей дискретизации, блок задержки и сумматор можно заменить коммутатором. Для учета следующего понижающего дискретизации переключатель перемещается в шагах размера M. Коммутатор получает первую выборку из ветви 0 и движется в направлении против часовой стрелки, каждый раз пропуская M − 1 ветви.
В качестве примера рассмотрим преобразователь скорости с L, установленным в 5, и M, установленным в 3. Полифазными компонентами являются E0 (z), E1 (z), E2 (z), E3 (z) и E4 (z). Переключатель начинается на первой ветви 0, пропускает ветви 1 и 2, принимает следующую выборку из ветви 3, затем пропускает ветви 4 и 0, принимает следующую выборку из ветви 2 и так далее. Последовательность ветвей, из которых коммутатор получает выборку данных, равна [0, 3, 1, 4, 2, 0, 3, 1,....].
Преобразователь скорости осуществляет преобразование L/M, сначала применяя коэффициент интерполяции L к входящим данным, и используя коммутатор на конце для приема только 1 в M выборок, эффективно учитывая коэффициент dowsampling M. Следовательно, частота дискретизации на выходе преобразователя скорости FIR равна Lfs/M.

[1] Орфанидис, Софокл Дж. Введение в обработку сигналов. Река Верхнее Седло, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 1996.
firceqrip | firgr | firhalfband | firnyquistdsp.CICCompensationDecimator | dsp.CICCompensationInterpolator | dsp.FIRDecimator | dsp.FIRHalfbandDecimator | dsp.FIRHalfbandInterpolator | dsp.FIRInterpolator