Переменная дробная задержка

Задержка ввода по изменяющемуся во времени дробному числу периодов выборки

Библиотека:
Панель инструментов системы DSP/Операции с сигналами

Описание

Блок переменной дробной задержки задерживает входной сигнал на заданное количество дробных выборок вдоль каждого канала входного сигнала. Блок также может одновременно вычислять несколько отложенных версий (отводов) одного и того же сигнала. Пример см. в разделе Задержка сигнала с использованием дробной задержки нескольких карт.

Когда задержка имеет дробное значение, блок интерполирует входной сигнал для получения новых выборок в неинтегрированных интервалах выборки. Можно установить один из параметров режима интерполяции. Linear, FIR, или Farrow. Блок поддерживает изменяющиеся во времени значения задержки. То есть значение задержки может изменяться в пределах кадра от выборки к выборке.

Блок предполагает, что входные значения в порту задержки находятся между _Dmin и _Dmax, где _Dmin появляется в Valid delay range раздел на вкладке «Главная» диалогового окна блока, а _Dmax - значение параметра «Максимальная задержка» (Dmax) в выборках. Блок отсчитывает значения задержки от _Dmin до _Dmin и значения задержки от _Dmax до _Dmax.

При выборе действительных необходимо учитывать дополнительные факторы Delay значения для FIR и Farrow режимы интерполяции. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.

Порты

Вход

развернуть все

`In` - Ввод данных
вектор | матрица

Укажите входные данные как вектор или матрицу. Входные данные должны иметь тот же тип данных, что и входные данные задержки.

Этот блок поддерживает входной сигнал переменного размера. Таким образом, во время моделирования можно изменить количество входных строк. Однако количество каналов должно оставаться постоянным.

Пример: [1 2 3 4; 5 1 4 2; 2 6 2 3; 1 2 3 2; 3 4 5 6; 1 2 3 1]

`Delay` - Ввод задержки
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Задайте ввод задержки как скаляр, вектор, матрицу или массив N-D. Задержка может быть целым числом или дробным значением. Блок интерполирует сигнал для получения новых выборок в неинтегрированных интервалах выборки. Входные данные задержки должны иметь тот же тип данных, что и входные данные.

Этот блок поддерживает сигнал задержки переменного размера. То есть во время моделирования можно изменить один или оба размера сигнала задержки. Однако блок должен убедиться, что результирующее количество выходных каналов остается постоянным на протяжении всего моделирования.

Если для параметра Input processing установлено значение Columns as channels (frame based), в таблице ниже показано влияние размерности ввода задержки на ввод данных. Пример см. в разделе Задержка сигнала с использованием дробной задержки нескольких карт.

Ввод данных	Ввод задержки	Продукция	Влияние задержки ввода на ввод данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N (неориентированный, один канал)	1-by-P	N-по-П	P отводы. Каждый столбец в выходных данных является отложенной версией входных данных. Значение задержки задается соответствующим элементом входного вектора задержки.
N (неориентированный, один канал)	N-по-П	N-по-П	P отводы. Кроме того, задержка варьируется в каждом кадре от выборки к выборке.
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	скаляр	N-by-1	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	N-by-1	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	1-by-P	N-по-П	P отводы. Каждый столбец в выходных данных является отложенной версией входных данных. Значение задержки задается соответствующим элементом входного вектора задержки.
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	N-по-П	N-по-П	P отводы. Кроме того, задержка варьируется в каждом кадре от выборки к выборке.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	скаляр	N-по-L	Одно значение задержки, применяемое ко всем входным каналам
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	1-by-L	N-по-L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-by-1	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-по-L	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	1-by-1-by-P	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Одинаковая задержка для всех каналов.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	1-by-L-by-P	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Отводы различаются по каналам.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-by-1-by-P	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Задержка варьируется в пределах кадра от образца к образцу. Одинаковый набор значений задержки для каждого канала.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-по-L-по-П	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Задержка варьируется в пределах кадра от образца к образцу. Различный набор значений задержки для каждого канала.

Если для параметра Input processing установлено значение Elements as channels (sample based), в таблице ниже показано влияние размерности ввода задержки на ввод данных.

Ввод данных	Ввод задержки	Продукция	Влияние задержки ввода на ввод данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	скаляр	N-by-1	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	N-by-1	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	скаляр	N-по-L	Одно значение задержки, применяемое ко всем входным каналам
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	1-by-L	N-по-L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	N-by-1	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	N-по-L	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.

Пример: [2 3 4 5]

Пример: [2.5]

Пример: [5.6]

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Задержанный выход
вектор | матрица

Задержанный выход, возвращаемый в виде вектора или матрицы. Тип данных и сложность вывода соответствуют типу данных и сложности ввода данных.

Ввод данных	Ввод задержки	Продукция	Влияние задержки ввода на ввод данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N (неориентированный, один канал)	1-by-P	N-по-П	P отводы. Каждый столбец в выходных данных является отложенной версией входных данных. Значение задержки задается соответствующим элементом входного вектора задержки.
N (неориентированный, один канал)	N-по-П	N-по-П	P отводы. Кроме того, задержка варьируется в каждом кадре от выборки к выборке.
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	скаляр	N-by-1	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	N-by-1	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	1-by-P	N-по-П	P отводы. Каждый столбец в выходных данных является отложенной версией входных данных. Значение задержки задается соответствующим элементом входного вектора задержки.
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	N-по-П	N-по-П	P отводы. Кроме того, задержка варьируется в каждом кадре от выборки к выборке.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	скаляр	N-по-L	Одно значение задержки, применяемое ко всем входным каналам
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	1-by-L	N-по-L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-by-1	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-по-L	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	1-by-1-by-P	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Одинаковая задержка для всех каналов.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	1-by-L-by-P	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Отводы различаются по каналам.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-by-1-by-P	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Задержка варьируется в пределах кадра от образца к образцу. Одинаковый набор значений задержки для каждого канала.
N-на-L (L каналов с размером кадра, равным N)	N-по-L-по-П	N-по-L-по-П	L каналов. P отводов на канал. Задержка варьируется в пределах кадра от образца к образцу. Различный набор значений задержки для каждого канала.

Ввод данных	Ввод задержки	Продукция	Влияние задержки ввода на ввод данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	скаляр	N-by-1	Одно значение задержки, применяемое к входному каналу
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-by-1 (один канал с размером кадра, равным N)	N-by-1	N-by-1	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	скаляр	N-по-L	Одно значение задержки, применяемое ко всем входным каналам
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	1-by-L	N-по-L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	N-by-1	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N-за-L (L каналов с N выборками в каждом канале)	N-по-L	N-по-L	Значение задержки изменяется в пределах кадра от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.

Пример: [0 0 0 0; 0 0 0 0; 1 0 0 0; 5 2 0 0; 2 1 3 0; 1 6 4 4]

Пример: [0 0 0 0; 0 0 0 0; 0,5 1,0 1,5 2,0; 3 1,5 3,5 3,0; 3,5 3,5 3,0 2,5; 1,5 4,0 2,5 2,5]

Пример: [0 0 0 0; 0 0 0 0; 0 0 0 0; 0 0 0 0; 0 0 0 0; 0,4 0,8 1,2 1,6]

Параметры

развернуть все

`Interpolation mode` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `FIR` | `Farrow`

Укажите метод интерполяции. Используя этот способ, блок интерполирует сигнал для получения новых выборок в неинтегрированных интервалах дискретизации.

Linear - Линейная интерполяция. В этом режиме блок сохраняет последние выборки _Dmax + 1, полученные портом In для каждого канала. _Dmax - это значение, указанное в параметре Максимальная задержка (Dmax) в выборках.
FIR Полифазная интерполяция FIR. В этом режиме блок сохраняет последние выборки _Dmax + P + 1, полученные портом In для каждого канала. P - это значение, указанное в параметре интерполяционного фильтра половинной длины (P).
Farrow - Метод ЛаГранжа. В этом режиме блок сохраняет $\frac{}{}$ самые последние выборки N2 Dmax + 1 +, полученные портом In для каждого канала. N - это значение, указанное в параметре длины фильтра Farrow (N).

Дополнительные сведения об этих методах см. в разделе Алгоритмы.

`Interpolation filter half-length (P)` - Половина длины интерполяционного фильтра
`4` (по умолчанию) | положительное целое число в диапазоне [1 65535]

Половина длины интерполяционного фильтра FIR. Для периодических сигналов большее значение этого свойства, которое указывает на фильтр более высокого порядка, дает лучшую оценку задержанной выходной выборки. Значение свойства от 4 до 6, которое соответствует фильтру 7-го - 11-го порядка, обычно является адекватным.

Пример: 6

Пример: 10

Зависимости

Этот параметр применяется только при установке для режима интерполяции значения FIR.

`Interpolation points per input sample` - Количество точек интерполяции на входной образец
`10` (по умолчанию) | положительное целое число в диапазоне [2, 65 535]

Количество точек интерполяции на входную выборку, в которых вычисляется уникальный фильтр интерполяции КИХ.

Пример: 20

Пример: 5

Зависимости

Этот параметр применяется только при установке для режима интерполяции значения FIR.

`Normalized input bandwidth (0 to 1)` - Нормализованная полоса пропускания на входе
`1` (по умолчанию) | вещественный скаляр в диапазоне (0, 1]

Нормализованная входная полоса пропускания для ограничения интерполированных выходных выборок. Значение 1 равна частоте Найквиста, или половине частоты дискретизации, Fs. Используйте это свойство, чтобы использовать преимущество частотного содержания входного сигнала с ограниченной полосой частот. Например, если входной сигнал не имеет частотного содержания выше Fs/4, можно указать значение 0.5.

Пример: 0.5

Пример: 0.8

Зависимости

Этот параметр применяется только при установке для режима интерполяции значения FIR.

`Farrow filter length (N)` - Длина фильтра Farrow
`4` (по умолчанию) | целое число, большее или равное 2

Длина фильтра FIR, реализованного с использованием структуры Фэрроу. Если длина равна 2, фильтр выполняет линейную интерполяцию.

Пример: 4

Пример: 10

Зависимости

Этот параметр применяется только при установке для режима интерполяции значения Farrow.

`Maximum delay (Dmax) in samples` - Максимальная задержка
`100` (по умолчанию) | целое число в диапазоне [0 65535]

Максимальная задержка, которую может произвести блок, _Dmax. Значения задержки на входе, превышающие этот максимум, подрезаны до _Dmax.

Пример: 200

Пример: 500

`Input processing` - Метод обработки входных данных
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

Укажите, как блок должен обрабатывать входные данные. Можно задать для этого параметра одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (по умолчанию) - при выборе этой опции блок обрабатывает каждый столбец ввода как отдельный канал. Блок обрабатывает каждый из R входных столбцов как независимые каналы, содержащие _M последовательных отсчетов времени.
Вход в порт задержки, v, содержит значения с плавающей запятой, которые определяют количество интервалов выборки для задержки текущего входа.
Вход в порт задержки может быть скалярным значением для равномерной задержки каждой выборки в каждом канале. Он также может быть вектором столбца длины M, содержащим одну задержку для каждой выборки во входном кадре. Блок применяет набор задержек, содержащихся в векторе, идентично каждому каналу многоканального входа. Запись порта задержки может также представлять собой вектор строки длины R, содержащий одну задержку для каждого канала. Наконец, запись порта задержки может быть матрицей M-by-R, содержащей различную задержку для каждого соответствующего элемента входа.
Например, если v является матрицей _Mi-by-1 [v(1) v(2) ... v(Mi)]', самая ранняя выборка в текущем кадре задерживается на v(1) интервалы дробной выборки, следующая выборка в кадре задерживается на v(2) интервалы дробной выборки и так далее. Блок применяет набор дробных задержек, содержащихся в v, идентично каждому каналу многоканального входа.
Elements as channels (sample based) -- При выборе этой опции блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. Блок обрабатывает каждый элемент N-D входной матрицы u как независимый канал. Вход в порт задержки, v, должен быть либо N-D массивом того же размера и размерности, что и вход u, либо скалярным значением, таким, что _Dmin ≤ v ≤ _Dmax.
Например, рассмотрим входную матрицу M-by-R. Блок обрабатывает каждый из M * R матричных элементов как независимые каналы. Вход в порт задержки может быть матрицей M-на-R значений с плавающей запятой в диапазоне _Dmin ≤ v ≤ _Dmax, которая задает количество интервалов выборки для задержки каждого канала входа, или это может быть скалярное значение с плавающей запятой, _Dmin ≤ v ≤ _Dmax, на которое равномерно задерживаются все каналы.
В режиме обработки на основе выборки блок обрабатывает неориентированный векторный ввод как матрицу M-by-1. В этом режиме выходной сигнал также является неориентированным вектором.

`InitialConditions` - Начальные значения в памяти
`0` (дефолт) | скаляр | множество 1 на R на D | 1 на r (D+L) множество

Укажите значения в памяти блока в начале моделирования. Размеры этого параметра могут варьироваться в зависимости от того, требуется ли фиксированное или изменяющееся во времени начальное условие. Блок обрабатывает каждый из R входных столбцов как кадр, содержащий M последовательных отсчетов времени из независимого канала.

Для входной матрицы M-by-R, u, можно задать этот параметр следующим образом:

Чтобы задать фиксированные начальные условия, задайте для этого параметра скалярное значение. Блок инициализирует каждую выборку каждого канала в памяти, используя указанное значение.
Размеры, заданные для изменяющихся во времени начальных условий, зависят от метода интерполяции. Чтобы задать различные изменяющиеся во времени начальные условия для каждого канала, задайте этот параметр следующим образом:
- Если для режима интерполяции установлено значение Linear, установите начальные условия в массив размера 1-by-R-by-D, где D - значение максимальной задержки (Dmax) в параметре выборок.
- Если для режима интерполяции установлено значение FIR или Farrowзадайте для начальных условий массив размера 1-by-R-by- (D + L), где D - значение максимальной задержки. Для интерполяции FIR,L - значение половины длины интерполяционного фильтра. Для интерполяции Фэрроу, L равняется floor половины значения длины фильтра Farrow (floor( farrow filter length/2)).

Пример: 1

Пример: рандан (1,3,104)

`Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one` - Отключить прямой проход
`off` (по умолчанию) | `on`

Установите этот флажок, чтобы отключить прямой проход, увеличив минимально возможное значение задержки. При установке для параметра обработки ввода значения Columns as channels (frame based), блок увеличивает минимально возможное значение задержки на frame size – 1. Аналогично, если для параметра Обработка ввода (Input processing) задано значение Elements as channels (sample based)блок увеличивает минимально возможное значение задержки на одну выборку.

Установка этого флажка позволяет использовать блок переменной дробной задержки в контурах обратной связи.

`For small input delay values` - Действие для малых значений задержки на входе
`Clip to the minimum value necessary for centered kernel` (по умолчанию) | `Use off-centered kernel` | `Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered`

Укажите поведение блока, когда входные значения задержки слишком малы для центрирования ядра.

Можно указать, как блок обрабатывает значения задержки ввода, которые слишком малы для центрирования ядра, с помощью одного из следующих вариантов:

В обоих FIR и Farrow режимы интерполяции, можно выбрать Clip to the minimum value necessary for centered kernel. Эта опция вынуждает блок увеличивать _Dmin до минимального значения, необходимого для сохранения центра ядра.
В FIR режим интерполяции, можно выбрать Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered. Эта опция вынуждает блок сохранять значение _Dmin и вычислять все интерполированные значения с помощью Linear интерполяция.
В Farrow режим интерполяции, можно выбрать Use off-centered kernel. Эта опция вынуждает блок сохранять значение _Dmin и вычислять интерполированные значения с помощью фильтра Farrow с нецентрированным ядром.

Зависимости

Этот параметр применяется только в том случае, если для режима интерполяции установлено значение FIR или Farrow.

`Valid delay range (in samples)` - Диапазон допустимых значений задержки
[0 100] (по умолчанию) | [_Dmin Dmax]

Это свойство доступно только для чтения.

Значения диапазона задержки [_Dmin Dmax] вычисляются (в _{выборках}) блоком на основе текущих настроек параметров. Dmin - наименьшее _{возможное} допустимое значение задержки (в выборках). Блок обрезает все значения задержки ввода, меньшие, чем Dmin, на Dmin. Dmax - _{максимальное} _{допустимое} значение _{задержки} (в выборках). Блок отсекает все входные значения задержки, превышающие Dmax.

Если режим интерполяции установлен в одно из следующих значений:

Linear -- _Dmin равно 0. _{Значение Dmax} равно значению, указанному в параметре Максимальная задержка (Dmax) в выборках.
FIR -- _Dmin равен P - 1, где P - значение, заданное в фильтре Интерполяции половинной длины (P). _{Значение Dmax} равно значению, указанному в параметре Максимальная задержка (Dmax) в выборках.
Farrow -- _Dmin равен N/2 - 1, где N - значение, указанное в поле Farrow filter length (N). _{Значение Dmax} равно значению, указанному в параметре Максимальная задержка (Dmax) в выборках.

Пример: [1 100]

Пример: [2 100]

Пример: [3 100]

Свойства с фиксированной точкой

Свойства с фиксированной точкой

`Rounding mode` - Метод округления для операций с фиксированной точкой
`Zero` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Floor` | `Nearest` | `Round` | `Simplest`

Укажите режим округления для операций с фиксированной точкой как одно из следующих:

Zero
Ceiling
Convergent
Floor
Nearest
Round
Simplest

Дополнительные сведения см. в разделе Режим округления.

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

При выборе этого параметра блок насыщает результат операции с фиксированной точкой. При сбросе этого параметра блок переносит результат операции с фиксированной точкой. Для получения подробной информации о saturate и wrap, см. режим переполнения для операций с фиксированной точкой.

`Coefficients` - Тип данных коэффициентов
`Same word length as input` (по умолчанию) | `Specify word length`

Укажите тип данных коэффициентов фильтра как один из следующих:

Same word length as input - Длина слова коэффициентов фильтра соответствует длине слова, введенного в блок. Длина дроби коэффициентов автоматически устанавливается в двоично-точечное масштабирование, обеспечивающее наилучшую точность с учетом значения и длины слова коэффициентов.
Specify word length - Укажите длину слова коэффициентов, в битах. В этом режиме длина дроби коэффициентов автоматически устанавливается в двоичное масштабирование, которое обеспечивает наилучшую точность, учитывая значение и длину слова коэффициентов.

Дополнительные сведения о типе данных коэффициентов, используемых этим блоком, см. в разделе Фиксированная точка.

`Product output` - Тип данных вывода продукта
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных вывода продукта как одно из следующих:

Same as first input - Блок определяет тип выходных данных продукта, который должен совпадать с типом входных данных.
Binary point scaling - Укажите длину слова и длину дроби результата в битах.

Дополнительные сведения о типе выходных данных продукта см. в разделах Типы данных умножения и Фиксированная точка.

`Accumulator` - Тип данных операции накопления
`Same as product output` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

Укажите тип данных операции накопления как одно из следующих:

Same as product output -- Блок указывает тип данных накопителя, который должен совпадать с типом выходных данных продукта.
Same as first input - Блок указывает тип данных накопителя, который должен совпадать с типом данных ввода.
Binary point scaling - Укажите длину слова и длину дроби на выходе накопителя, в битах.

Дополнительные сведения о типе данных накопителя, используемом этим блоком, см. в разделе Фиксированная точка.

`Product output polyval` - Тип данных полиномного значения произведения
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных значения полинома произведения как одно из следующих значений.

Same as first input -- Блок указывает тип данных полинома произведения, который должен совпадать с типом данных ввода данных.
Binary point scaling - Укажите длину слова и длину дроби выходного многочлена произведения, в битах.

Дополнительные сведения о типе данных полиномиального значения изделия, используемого этим блоком, см. в разделе Фиксированная точка.

Зависимости

Это свойство применяется при установке для режима интерполяции значения Farrow.

`Accumulator polyval` - Тип данных полинома аккумулятора
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных полинома аккумулятора как одно из следующих значений:

Same as first input - Блок определяет тип данных полинома накопителя, который должен совпадать с типом данных на входе.
Binary point scaling - Укажите длину слова и длину дроби многочлена накопителя, в битах.

Дополнительные сведения о типе данных полинома аккумулятора, используемого этим блоком, см. в разделе Фиксированная точка.

Зависимости

Это свойство применяется при установке для режима интерполяции значения Farrow.

`Multiplicand polyval` - Тип данных множительного многочлена
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных множительного многочлена как одно из следующих значений:

Same as first input - Блок определяет тип данных многочлена мультипликативного значения, который должен совпадать с типом данных на входе.
Binary point scaling - Укажите длину слова и длину дроби множительного многочлена в битах.

Дополнительные сведения о типах данных многочленов, используемых в этом блоке, см. в разделе Фиксированная точка.

Зависимости

Это свойство применяется при установке для режима интерполяции значения Farrow.

`Output` - Тип данных блочного вывода
`Same as accumulator` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

Укажите тип данных вывода блока:

Same as accumulator -- Блок определяет тип выходных данных, который должен совпадать с типом выходных данных накопителя.
Same as first input -- Блок определяет тип выходных данных, который должен совпадать с типом входных данных.
Binary point scaling - Укажите длину слова и длину дроби вывода блока, в битах.

Дополнительные сведения о типе выходных данных, используемых этим блоком, см. в разделе Фиксированная точка.

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвращение переопределения типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы инструменты с фиксированной точкой не переопределяли типы данных, заданные в диалоговом окне блока.

Примеры модели

Delay Signal Using Multitap Fractional Delay

Сигнал задержки, использующий многовариантную дробную задержку

Одновременно задерживайте входной сигнал, используя несколько отводов.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямой проход	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулей	`no`

Алгоритмы

развернуть все

Значение задержки, указанное в порту задержки, служит индексом в памяти блока U, в котором хранятся, как минимум, самые последние выборки _Dmax + 1, принятые в порту In для каждого канала. Например, целочисленная задержка в 5 на скалярной входной последовательности извлекает и выводит пятую самую последнюю входную выборку из памяти блока, U (6). Блок вычисляет дробные задержки путем интерполяции между сохраненными выборками. Блок использует метод линейной интерполяции, FIR или Farrow для интерполяции значений сигнала в неинтегрированных интервалах выборки.

Режим линейной интерполяции

Для неинтегрированных задержек в каждый момент времени выборки метод линейной интерполяции использует две выборки в памяти, ближайшей к указанной задержке, для вычисления значения для выборки в это время.

Для ввода векторных данных выходной вектор y вычисляется с использованием следующего соотношения:

vi = floor(v)	
vf = v-vi					
y(i) = U(i-vi-1)*vf + U(i-vi)*(1-vf)

где,

i -- Индекс текущей выборки
v -- Дробная задержка
vi -- Целочисленная часть задержки
vf -- Дробная часть задержки
U -- вектор входных данных
y -- Вектор выходных данных
U (i-vi), U (i-vi-1) - две выборки в памяти, ближайшие к указанной задержке
i-vi - Расстояние в выборках между текущим индексом и ближайшей точкой линии интерполяции.

Переменная дробная задержка сохраняет самые последние выборки Dmax + 1, принятые на входе для каждого канала, где Dmax - максимальная указанная задержка. U представляет сохраненные выборки.

Режим интерполяции КИХ

В режиме FIR-интерполяции блок сохраняет самые последние выборки Dmax + P + 1, принятые на входе для каждого канала, где P - заданная половинная длина интерполяционного фильтра.

В этом режиме блок обеспечивает дискретный набор дробных задержек:

$v \frac{+}{} iL , v≥P−1 , i = 0,1, . . ., L − 1$

Если v меньше P-1, поведение зависит от параметра Для малых значений входной задержки. Можно указать поведение блока, когда входное значение задержки слишком мало для центрирования ядра (меньше P-1), задав параметр Для малых значений входной задержки:

Clip to the minimum value necessary for centered kernel - Метод интерполяции FIR остается в использовании. Малые значения входной задержки обрезаются до наименьшего значения, необходимого для центрирования ядра.
Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered - Дробные задержки вычисляются с использованием линейной интерполяции, когда входное значение задержки меньше P-1.

В режиме FIR-интерполяции алгоритм реализует многофазную структуру для вычисления значения для каждой выборки с заданной задержкой. Каждое плечо структуры соответствует различным значениям задержки. Выходной сигнал, вычисленный для каждой выборки, соответствует выходному сигналу рычага со значением задержки, ближайшим к заданной входной задержке. Поэтому фактически возможен только дискретный набор задержек. Количество коэффициентов в каждом из L рукавов фильтра многофазной структуры равно 2P. В большинстве случаев использование значений P между 4 и 6 обеспечивает достаточно точные значения интерполяции.

designMultirateFIR функция создает фильтр интерполяции FIR.

Например, при установке следующих значений:

Интерполяционный фильтр половинной длины (P) - 4
Точки интерполяции по входному образцу до 10
Нормализованная входная полоса пропускания до 1
Затухание полосы останова до 80 дБ

Коэффициенты фильтра задаются:

b = designMultirateFIR(10,1,4,80);

Затем алгоритм реализует этот фильтр в виде многофазной структуры.

Увеличение половинной длины фильтра (Р) повышает точность интерполяции, но также увеличивает число вычислений, выполняемых на входную выборку. Объем памяти, необходимый для хранения коэффициентов фильтра, также увеличивается. Увеличение точек интерполяции на выборку (L) увеличивает количество представимых точек дискретной задержки, но также увеличивает требования к памяти моделирования. Вычислительная нагрузка на образец не влияет.

Нормализованная полоса пропускания входа от 0 до 1 позволяет использовать преимущество ограниченного по полосе частотного содержания входа. Например, если известно, что входной сигнал не имеет частотного содержания выше _Fs/4, можно указать 0.5 нормализованная полоса пропускания для ограничения частотного содержания выходного сигнала этим диапазоном.

Примечание

Можно считать, что каждый из L-интерполяционных фильтров соответствует одной выходной фазе фильтра ПИХ с нарастающей выборкой. Следовательно, нормализованное входное значение улучшает полосу останова в критических областях и уменьшает требования к полосе останова в частотных областях без энергии сигнала.

Режим интерполяции Farrow

В режиме интерполяции Farrow блок сохраняет самые последние выборки Dmax + N/2 + 1, принятые на входе для каждого канала, где N - заданная длина фильтра Farrow.

Алгоритм использует метод LaGrange для интерполяции значений.

Чтобы увеличить минимально возможное значение задержки, установите флажок Отключить прямой проход, увеличив минимально возможную задержку на один. Установка этого флажка предотвращает возникновение алгебраических циклов при использовании блока внутри цикла обратной связи.

Чтобы задать поведение, когда входное значение задержки слишком мало для центрирования ядра (менее $\frac{}{N2}$ - 1), используйте параметр действия малой задержки Farrow.

Clip to the minimum value necessary for centered kernel - Блок сжимает малые значения задержки ввода до наименьшего значения, необходимого для центрирования ядра. Это увеличивает _Dmin, но дает более точные значения интерполяции.
Use off-centered kernel - Дробные задержки вычисляются с помощью фильтра Фэрроу с нецентрированным ядром. Этот режим не увеличивает _Dmin, но результаты для входных значений задержки менее $\frac{}{N2}$ -1 менее точны, чем результаты, достигнутые при сохранении центрированности ядра.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

Диаграммы в следующих разделах показывают типы данных, используемые в переменной дробной задержке для сигналов с фиксированной точкой.

Хотя можно указать большинство из этих типов данных, следующие типы данных вычисляются внутри блока и не могут быть непосредственно указаны в диалоговом окне блока.

Тип данных	Длина слова	Длина фракции
Тип данных vf	Та же длина слова, что и коэффициенты	Совпадает с длиной слова
Тип данных HoldInteger	Та же длина слова, что и входное значение задержки	`0` биты
Тип целочисленных данных	`32` биты	`0` биты

Примечание

Когда вход является фиксированной точкой, все внутренние типы данных подписываются фиксированной точкой.

Для вычисления целочисленной (_vi) и дробной (_vf) частей входного значения задержки (v) блок переменной дробной задержки использует следующие уравнения:

$\begin{array}{l} _{Dmin} < v <_{Dmax} \Rightarrow {\begin{cases} _{vi} = пол \\ {(v)}_{} VF = v - \end{cases} \\ viv \leq_{} Dmin \begin{array}{l} \Rightarrow_{{} vi =_{} \\ _{} Dminvf = \end{array} \\ 0 v \geq_{} Dmax \begin{array}{l} \Rightarrow_{{} vi =_{} \\ _{} Dmaxvf = \end{array} \end{array}$ 0

Режим линейной интерполяции

На следующей диаграмме показаны типы данных с фиксированной точкой, используемые в режиме линейной интерполяции блока переменной дробной задержки.

Режим интерполяции КИХ

Следующая диаграмма иллюстрирует, как блок переменной дробной задержки выбирает плечо многофазной структуры фильтра, которое наиболее близко соответствует значению дробной задержки (_vf).

Следующая диаграмма показывает типы данных с фиксированной точкой, используемые алгоритмом переменной дробной задержки в режиме интерполяции FIR.

В блоке можно задать коэффициенты, выходные данные продукта, накопители и типы выходных данных. Эта диаграмма показывает, что входные данные хранятся во входном буфере с тем же типом данных и масштабированием, что и входные данные. Блок сохраняет отфильтрованные данные и все начальные условия в выходном буфере, используя заданный тип выходных данных и масштаб.

Когда, по меньшей мере, один из входных сигналов множителя является реальным, выходной сигнал множителя находится в виде выходных данных произведения. Когда оба входа множителя сложны, результат умножения находится в накопительном типе данных. Дополнительные сведения о комплексном умножении см. в разделе Типы данных умножения.

Режим интерполяции Farrow

На следующей диаграмме показаны типы данных с фиксированной точкой, используемые режимом интерполяции Фэрроу, когда:

Для длины фильтра Farrow установлено значение 4
Действие малой задержки Farrow имеет значение Clip to the minimum value necessary for centered kernel

Для длины фильтра Farrow установлено значение 4.
Действие малой задержки Farrow имеет значение Use off-centered kernel.

Diff вычисляется из целой части значения задержки (_vi) и длины фильтра Farrow (N) согласно следующему уравнению:

$\begin{array}{l} Дифф =_{} vi \frac{-}{(} N \\ - 12) \end{array}$ Diff≥0⇒Diff=0Diff<0⇒Diff=−Diff

На следующей диаграмме показаны типы данных с фиксированной точкой, используемые фильтром прямой формы FIR цифрового фильтра.

См. также

Представлен до R2006a

Документация

Переменная дробная задержка

Описание

Порты

Вход

In - Ввод данных вектор | матрица

Delay - Ввод задержки скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Продукция

Port_1 - Задержанный выход вектор | матрица

Параметры

Interpolation mode - Метод интерполяции Linear (по умолчанию) | FIR | Farrow

Interpolation filter half-length (P) - Половина длины интерполяционного фильтра 4 (по умолчанию) | положительное целое число в диапазоне [1 65535]

Зависимости

Interpolation points per input sample - Количество точек интерполяции на входной образец 10 (по умолчанию) | положительное целое число в диапазоне [2, 65 535]

Зависимости

Normalized input bandwidth (0 to 1) - Нормализованная полоса пропускания на входе 1 (по умолчанию) | вещественный скаляр в диапазоне (0, 1]

Зависимости

Farrow filter length (N) - Длина фильтра Farrow 4 (по умолчанию) | целое число, большее или равное 2

Зависимости

Maximum delay (Dmax) in samples - Максимальная задержка 100 (по умолчанию) | целое число в диапазоне [0 65535]

Input processing - Метод обработки входных данных Columns as channels (frame based) (по умолчанию) | Elements as channels (sample based)

InitialConditions - Начальные значения в памяти 0 (дефолт) | скаляр | множество 1 на R на D | 1 на r (D+L) множество

Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one - Отключить прямой проход off (по умолчанию) | on

For small input delay values - Действие для малых значений задержки на входе Clip to the minimum value necessary for centered kernel (по умолчанию) | Use off-centered kernel | Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered

Зависимости

Valid delay range (in samples) - Диапазон допустимых значений задержки [0 100] (по умолчанию) | [Dmin Dmax]

Свойства с фиксированной точкой

Rounding mode - Метод округления для операций с фиксированной точкой Zero (по умолчанию) | Ceiling | Convergent | Floor | Nearest | Round | Simplest

Saturate on integer overflow - Метод действия переполнения off (по умолчанию) | on

Coefficients - Тип данных коэффициентов Same word length as input (по умолчанию) | Specify word length

Product output - Тип данных вывода продукта Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Accumulator - Тип данных операции накопления Same as product output (по умолчанию) | Same as first input | Binary point scaling

Product output polyval - Тип данных полиномного значения произведения Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Зависимости

Accumulator polyval - Тип данных полинома аккумулятора Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Зависимости

Multiplicand polyval - Тип данных множительного многочлена Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Зависимости

Output - Тип данных блочного вывода Same as accumulator (по умолчанию) | Same as first input | Binary point scaling

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools - Предотвращение переопределения типов данных инструментами с фиксированной точкой off (по умолчанию) | on

Примеры модели

Сигнал задержки, использующий многовариантную дробную задержку

Характеристики блока

Алгоритмы

Режим линейной интерполяции

Режим интерполяции КИХ

Режим интерполяции Farrow

Расширенные возможности

Создание кода C/C + + Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

См. также

Объекты

Блоки

Темы

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка

`In` - Ввод данных
вектор | матрица

`Delay` - Ввод задержки
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

`Port_1` - Задержанный выход
вектор | матрица

`Interpolation mode` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `FIR` | `Farrow`

`Interpolation filter half-length (P)` - Половина длины интерполяционного фильтра
`4` (по умолчанию) | положительное целое число в диапазоне [1 65535]

`Interpolation points per input sample` - Количество точек интерполяции на входной образец
`10` (по умолчанию) | положительное целое число в диапазоне [2, 65 535]

`Normalized input bandwidth (0 to 1)` - Нормализованная полоса пропускания на входе
`1` (по умолчанию) | вещественный скаляр в диапазоне (0, 1]

`Farrow filter length (N)` - Длина фильтра Farrow
`4` (по умолчанию) | целое число, большее или равное 2

`Maximum delay (Dmax) in samples` - Максимальная задержка
`100` (по умолчанию) | целое число в диапазоне [0 65535]

`Input processing` - Метод обработки входных данных
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

`InitialConditions` - Начальные значения в памяти
`0` (дефолт) | скаляр | множество 1 на R на D | 1 на r (D+L) множество

`Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one` - Отключить прямой проход
`off` (по умолчанию) | `on`

`For small input delay values` - Действие для малых значений задержки на входе
`Clip to the minimum value necessary for centered kernel` (по умолчанию) | `Use off-centered kernel` | `Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered`

`Valid delay range (in samples)` - Диапазон допустимых значений задержки
[0 100] (по умолчанию) | [_Dmin Dmax]

`Rounding mode` - Метод округления для операций с фиксированной точкой
`Zero` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Floor` | `Nearest` | `Round` | `Simplest`

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

`Coefficients` - Тип данных коэффициентов
`Same word length as input` (по умолчанию) | `Specify word length`

`Product output` - Тип данных вывода продукта
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Accumulator` - Тип данных операции накопления
`Same as product output` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

`Product output polyval` - Тип данных полиномного значения произведения
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Accumulator polyval` - Тип данных полинома аккумулятора
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Multiplicand polyval` - Тип данных множительного многочлена
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Output` - Тип данных блочного вывода
`Same as accumulator` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвращение переопределения типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.