Интерполяция сигнала с помощью полифазного БИХ-полупоменного фильтра
Проекты фильтрации/фильтрации
dspfdesign
Блок межполосного интерполятора БИХ выполняет эффективную многофазную интерполяцию входного сигнала в два раза. Для проектирования полуполосного фильтра можно указать блок для использования эллиптической конструкции или квазилинейной фазовой конструкции. Блок использует эти методы проектирования для вычисления коэффициентов фильтра. Для фильтрации входных данных блок использует многофазную структуру. Фильтры allpass в многофазной структуре имеют форму минимального множителя.
Эллиптическая конструкция вводит нелинейную фазу и создает фильтр, используя меньшее количество коэффициентов, чем квазилинейная конструкция. Квазилинейная фазовая схема преодолевает фазовую нелинейность за счет дополнительных коэффициентов.
Кроме того, вместо проектирования полуполосного фильтра с использованием метода конструирования можно задать коэффициенты фильтра напрямую. При выборе этой опции фильтры allpass в двух ветвях полифазной реализации могут быть в форме минимального множителя или в форме цифровой волны.
Можно также использовать блок для реализации части синтеза двухдиапазонного набора фильтров для синтеза сигнала из низкочастотных и высокочастотных поддиапазонов.
Входной сигнал может быть вектором или матрицей столбца с реальными или комплексными значениями. Если входной сигнал является матрицей, каждый столбец матрицы обрабатывается как независимый канал.
Параметры, используемые для проектирования полубандового фильтра БИХ. Поскольку конструкция фильтра имеет только две степени свободы, можно задать только два из трех параметров:
Transition width and stopband attenuation (по умолчанию) - проектирование фильтра с использованием ширины перехода (Гц) и затухания полосы останова (дБ). Эта конструкция является минимальной конструкцией заказа.
Filter order and transition width - Проектирование фильтра с использованием порядка фильтрации и ширины перехода (Гц).
Filter order and stopband attenuation - Проектирование фильтра с использованием порядка фильтрации и затухания полосы останова (дБ).
Coefficients- Укажите коэффициенты фильтра непосредственно с помощью включенных параметров.
Ширина перехода полуполосного фильтра БИХ, заданная как действительный положительный скаляр в Гц. Ширина перехода должна быть меньше половины входной частоты дискретизации. Этот параметр применяется, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Filter order and transition width или Transition width and stopband attenuation. Значение по умолчанию: 4.1e3.
Порядок фильтра, заданный как конечное положительное целое число. Если для метода Design задано значение Elliptic, тогда порядок фильтра должен быть нечетным целым числом, большим единицы. Если для метода Design задано значение Quasi-linear phase, то порядок фильтра должен быть кратен четырем. Этот параметр применяется, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Filter order and transition width или Filter order and stopband attenuation. Значение по умолчанию: 9.
Минимальное затухание, необходимое в полосе останова полуполосного фильтра БИХ, определяемое как действительный положительный скаляр в дБ. Этот параметр применяется, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Filter order and stopband attenuation или Transition width and stopband attenuation. Значение по умолчанию: 80.
Метод проектирования полубандового фильтра БИХ.
Elliptic (по умолчанию) - фильтр имеет нелинейную фазу и использует несколько коэффициентов.
Quasi-linear phase - Первая ветвь полифазной структуры фильтра представляет собой чистую задержку, которая приводит к приблизительно линейному фазовому отклику.
Этот параметр применяется при установке параметра «Спецификация фильтра» для любого параметра, кроме Coefficients.
Внутренняя структура реализации фильтра allpass, указанная как Minimum multiplier или Wave Digital Filter. Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients. Каждая структура использует различный набор коэффициентов, независимо хранящийся в соответствующем свойстве коэффициентов. Значение по умолчанию: Minimum multiplier.
При установке этого флажка первая ветвь многофазной структуры фильтра становится чистой задержкой, а параметры многочленов Ветвь 1 (Branch 1 allpass) и Волновые цифровые коэффициенты Ветвь 1 (Branch 1 Wave Digital) не применяются. Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients.
По умолчанию этот флажок установлен.
Длина задержки первой ветви, заданная как конечный положительный скаляр. Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients и выберите Сделать первую ветвь чистой задержкой. Значение по умолчанию: 1.
Если этот флажок установлен, коэффициенты многочлена ветви 1 allpass и коэффициенты многочлена ветви 2 allpass вводятся через коэффициенты 1 и 2 входных портов. Если этот флажок снят, коэффициенты задаются в диалоговом окне блока с помощью параметров многочленов Ветвь (Branch) 1 allpass и Ветвь (Branch) 2 allpass.
Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients и внутренняя структура allpass для Minimum multiplier.
Коэффициенты полиномиального фильтра Allpass первой ветви, заданные как N-by-1 или N-by-2 матрица из N секций allpass первого или второго порядка. Этот параметр применяется только в том случае, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Coefficients и внутренняя структура allpass для Minimum multiplier. По умолчанию используется значение [0.1284563; 0.7906755].
Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients, задайте для внутренней структуры allpass значение Minimum multiplierи сбросьте параметр Specify coefficients from input port.
Этот параметр настраивается. То есть можно изменить его значение во время моделирования.
Коэффициенты полиномиального фильтра Allpass второй ветви, заданные как N-by-1 или N-by-2 матрица из N секций allpass первого или второго порядка. Этот параметр применяется только в том случае, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Coefficients и внутренняя структура allpass для Minimum multiplier. Значение по умолчанию: 0.4295667.
Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients, задайте для внутренней структуры allpass значение Minimum multiplierи сбросьте параметр Specify coefficients from input port.
Этот параметр настраивается. То есть можно изменить его значение во время моделирования.
Коэффициенты фильтра Allpass первой ветви в форме Wave Digital Filter, указанные как N-by-1 или N-by-2 матрица из N секций allpass первого или второго порядка. Этот параметр применяется только в том случае, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Coefficients и внутренняя структура allpass для Wave Digital Filter. По умолчанию используется значение [0.1284563; 0.7906755].
Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients и внутренняя структура allpass для Wave Digital Filter.
Коэффициенты фильтра Allpass второй ветви в форме Wave Digital Filter, указанные как N-by-1 или N-by-2 матрица из N секций allpass первого или второго порядка. Этот параметр применяется только в том случае, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Coefficients и внутренняя структура allpass для Wave Digital Filter. Значение по умолчанию: 0.4295667.
Этот параметр применяется при установке для параметра «Спецификация фильтра» значения Coefficients и внутренняя структура allpass для Wave Digital Filter.
При установке этого флажка последний раздел второй ветви обрабатывается как первый раздел заказа. Этот параметр применяется только в том случае, если для параметра «Спецификация фильтра» задано значение Coefficients. Когда коэффициенты второй ветви находятся в N-by-2 , блок игнорирует второй элемент последней строки матрицы. Последняя секция второй ветви становится секцией первого порядка.
Если этот флажок снят, последний раздел второй ветви рассматривается как раздел второго порядка. Когда коэффициенты второй ветви находятся в N-by-1 матрица, блок игнорирует этот параметр.
По умолчанию этот флажок снят.
При установке этого флажка блок действует как банк фильтров синтеза. Блок принимает два входа для синтеза: поддиапазоны нижних и верхних частот. При снятии этого флажка блок действует как полудиапазонный интерполятор БИХ и принимает один вектор или матрицу в качестве входных данных. По умолчанию этот флажок снят.
Если этот флажок установлен, блок наследует частоту дискретизации от входного сигнала. Блок вычисляет частоту дискретизации на основе времени дискретизации входного порта. Если этот флажок снят, частота дискретизации указывается в поле Частота дискретизации на входе (Гц).
Частота входных выборок, заданная как скаляр в Гц. Значение по умолчанию: 44100. Можно указать входную частоту выборки, если флажок Наследовать частоту выборки из ввода снят.
Открывает окно Инструмент визуализации фильтра (Filter Visualization Tool) FVTool (FVTool) и отображает амплитуду/фазовую характеристику полупериодического интерполятора БИХ. Ответ основан на параметрах диалогового окна блока. Изменения, внесенные в эти параметры, обновляют FVTool.
Чтобы обновить отклик величины во время выполнения команды FVTool, измените параметры диалогового окна и нажмите кнопку «Применить».
Тип выполняемого моделирования. Для этого параметра можно задать значение:
Code generation (по умолчанию)
Моделирование модели с использованием сгенерированного кода C. При первом запуске моделирования Simulink ® генерирует код C для блока. Код C используется повторно для последующего моделирования, если модель не изменяется. Этот параметр требует дополнительного времени запуска, но обеспечивает более высокую скорость моделирования, чемInterpreted execution.
Interpreted execution
Моделирование модели с помощью интерпретатора MATLAB ®. Эта опция сокращает время запуска, но имеет более низкую скорость моделирования, чем Code generation.
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
Вход |
|
Продукция |
|
dsp.IIRHalfbandInterpolator | Инструментарий системы DSP |
dsp.IIRHalfbandDecimator | Инструментарий системы DSP |
| Полуполосный дециматор IIR | Инструментарий системы DSP |
| Полубандовый интерполятор FIR | Инструментарий системы DSP |
| Полупериодный дециматор FIR | Инструментарий системы DSP |
Этот блок предоставляет возможности dsp.IIRHalfbandInterpolator object™ системы в среду Simulink.
Для получения информации о алгоритмах, используемых этим блоком, см. раздел Алгоритмы в dsp.IIRHalfbandInterpolator.