Exponenta Banner
exponenta event banner

Оконная функция

Вычислите и примените окно к входному сигналу

развернуть все на странице
  • Библиотека:

  • Панель инструментов системы DSP/Операции с сигналами

  • Window Function block

Описание

Блок функции окна имеет три режима работы, которые позволяют применить окно или вычислить окно, или вычислить и применить окно к входному сигналу. Режим можно выбрать с помощью параметра Operation. В каждом режиме блок сначала создает вектор окна w путем выборки окна, указанного в параметре Тип окна.

Порты

Вход

развернуть все

Входной сигнал, заданный как вектор, матрица или N-D массив. Когда вход является фиксированной точкой, он может быть подписан только.

Этот порт активируется только в том случае, если для параметра Operation установлено значение Apply window to input или Generate and apply window.

Этот порт не называется, если для параметра Operation установлено значение Apply window to input.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | fixed point

Продукция

развернуть все

Выходной сигнал, возвращаемый в виде вектора, матрицы или N-D матрицы.

Порт Out активируется только в том случае, если для Operation установлено значение:

  • Apply window to input - Блок вычисляет вектор окна M-by-1 w и применяет его к входу M-by-N, где M - количество строк во входном сигнале.

  • Generate and apply window - Блок генерирует вектор окна M-by-1 w и применяет его к входу.

Выходной сигнал имеет те же размеры, что и входной сигнал. Дополнительные сведения см. в разделе Операция.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | fixed point

Вывод окна, возвращаемый в виде вектора. Если для параметра Operation установлено значение Apply window to input или Generate and apply windowоконный вектор имеет ту же длину, что и число строк во входном сигнале. Если для параметра Operation установлено значение Generate windowдлина вектора окна определяется параметром Длина окна.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | fixed point

Параметры

развернуть все

Главный

Функциональный блок окна имеет три режима работы, которые можно выбрать с помощью параметра Operation. В каждом режиме блок сначала создает вектор окна w путем выборки окна, указанного в параметре Тип окна в М дискретных точках. Режимы работы:

  • Apply window to input

    В этом режиме блок вычисляет вектор окна M-by-1 w и применяет его к входу. Выходное значение y всегда имеет тот же размер, что и входное значение.

    Когда вход является матрицей u M-на-N, окно умножается на элемент с каждым из N каналов во входной матрице u. Это эквивалентно следующему коду MATLAB ®:

    y = repmat(w,1,N) .* u								% Equivalent MATLAB code

    Окно всегда применяется к первому измерению:

    y (i, j,..., k) = w (i) * u (i ,  j , . . ., k) i = 1 , ..., M, j =  1,... , N,..., k = 1,..., P

    Неориентированный векторный ввод длины-M рассматривается как вектор M-by-1.

  • Generate window

    В этом режиме блок генерирует неориентированный вектор окна w с длиной М, заданной параметром «Длина окна». Порт In отключен для этого режима.

  • Generate and apply window

    В этом режиме блок генерирует вектор окна M-by-1 w и применяет его к входу. Блок выдает два выхода:

    • В порту Out блок выдает результат умножения y, который имеет тот же размер, что и вход.

    • В порту Win блок создает вектор окна M-by-1 w.

    Когда вход является матрицей u M-на-N, окно умножается на элемент с каждым из N каналов во входной матрице u. Это эквивалентно следующему коду MATLAB:

    y = repmat(w,1,N) .* u								% Equivalent MATLAB code

    Окно всегда применяется к первому измерению:

    y (i, j,..., k) = w (i) * u (i ,  j , . . ., k) i = 1 , ..., M, j =  1,... , N,..., k = 1,..., P

    Входной вектор length-M 1-D обрабатывается как вектор M-by-1.

В этой таблице перечислены доступные типы окон.

Тип окнаОписание

Бартлетт

Вычисляет окно Бартлетта.

w = bartlett(M)

Блэкмен

Вычисляет окно Блэкмана.

w = blackman(M)

Товарный вагон

Вычисляет прямоугольное окно.

w = rectwin(M)

Чебышев

Вычисляет окно Чебышева с пульсацией стоп-полосы R.

w = chebwin(M,R)

Хэмминг

Вычисляет окно Хэмминга.

w = hamming(M)

Hann

Вычисляет окно Ханна (также известное как окно Ханнинга).

w = hann(M)

Хеннинг

Устарел. Этот тип окна включен только для совместимости со старыми моделями. Используйте Hann Тип окна вместо Hanning по возможности.

Кайзер

Вычисляет окно Kaiser с параметром Kaiser beta.

w = kaiser(M,beta)

Тейлор

Вычисляет окно Тейлора.

w = taylorwin(M)

Трян

Вычисляет треугольное окно.

w = triang(M)

Определяемый пользователем

Вычисляет определяемую пользователем оконную функцию, заданную записью в параметре Имя оконной функции, usrwin.

w = usrwin(M) % Window takes no extra parameters
w = usrwin(M,x1,...,xn) % Window takes extra 
parameters {x1 ... xn}

Укажите выборку окна для окон с обобщенным косинусом.

Для обобщенно-косинусных окон (Blackman, Hamming, Hann, и Hanning), параметр Sampling определяет, вычисляются ли оконные выборки периодическим или симметричным образом. Например, если для параметра «Выборка» задано значение Symmetric, окно Хэмминга длиной М вычисляется как:

w = hamming(M)					% Symmetric (aperiodic) window

Если для параметра «Выборка» установлено значение Periodic, то же окно вычисляется как:

w = hamming(M+1)					% Periodic (asymmetric) window
w = w(1:M)

Настраивается (Simulink) только в моделировании.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Blackman, Hamming, Hann, или Hanning для параметра «Тип окна».

Укажите режим образца для блока, Continuous или Discrete, когда он находится в Generate window режим. В Apply window to input и Generate and apply window , блок наследует режим выборки из своего управляющего блока.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Generate window для параметра Operation.

Укажите время выборки для блока, если для параметра «Операция» задано значение Generate window и для параметра Sample mode установлено значение Discrete. Если для параметра Operation установлено значение Apply window to input и Generate and apply windowблок наследует время выборки из своего управляющего блока.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Sample mode установлено значение Discrete.

Укажите длину применяемого окна.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Generate window для параметра Operation. В противном случае длина вектора окна вычисляется в соответствии с длиной первого размера входного сигнала.

Укажите уровень затухания полосы останова Rs в децибелах.

Настраивается (Simulink) только в моделировании.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Chebyshev для параметра «Тип окна».

Укажите Kaiser параметр окна β. Увеличение β расширяет основной блок и уменьшает амплитуду боковых лепестков окна в частотной амплитудной характеристике окна.

Настраивается (Simulink) только в моделировании.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Kaiser для параметра «Тип окна».

Укажите число боковых балок как скалярное целое значение, большее нуля.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Taylor для параметра «Тип окна».

Укажите в децибелах максимальный уровень боковины относительно основного блока. Этот параметр должен быть скаляром, меньшим или равным нулю. Значение по умолчанию -30 приводит к образованию боковых балок с пиками на 30 дБ вниз от пика основного блока.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе Taylor для параметра «Тип окна».

Укажите имя определяемой пользователем оконной функции, вычисляемой блоком. Вектор выходного окна, возвращаемый пользовательской оконной функцией, должен иметь тип данных double.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе User defined для параметра «Тип окна».

Выберите этот параметр, чтобы включить параметр Cell array of additional arguments, если для определяемого пользователем окна требуются параметры, отличные от длины окна.

Зависимости

Этот параметр отображается только при выборе User defined для параметра «Тип окна».

Укажите дополнительные параметры, требуемые определяемой пользователем оконной функцией, помимо длины окна.

Зависимости

Этот параметр доступен только при выборе параметра Указать дополнительные аргументы для функции хэмминга. Запись должна быть массивом ячеек.

Типы данных

Если для параметра Operation на вкладке Main установлено значение Generate window, появятся следующие параметры.

Укажите тип данных окна одним из следующих способов:

  • double

  • single

  • Fixed-point - Чтобы указать тип данных окна и масштаб в параметрах Signed, Word length, Set fraction length in output to и Fraction length.

  • User-defined - Чтобы указать тип данных окна и масштаб в определяемом пользователем типе данных, Задайте длину дроби в выходных данных в и Параметры длины дроби.

  • Inherit via back propagation - Задание типа данных и масштаба окна в соответствии со следующим блоком.

Выберите для вывода подписанного сигнала фиксированной точки. В противном случае сигнал не подписывается.

Зависимости

Этот параметр появляется только в том случае, если для параметра Тип данных окна задано значение Fixed-point.

Укажите длину слова типа данных окна с фиксированной точкой в битах.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Тип данных окна задано значение Fixed-point.

Укажите любой встроенный тип данных или тип данных с фиксированной точкой. Типы данных с фиксированной точкой можно задать с помощью функций Designer™ с фиксированной точкой sfix (Симулинк), ufix (Симулинк), sint (Симулинк), uint (Симулинк), sfrac (Simulink), и ufrac (Симулинк).

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Тип данных окна задано значение User-defined.

Задайте масштабирование типа данных окна с фиксированной точкой с помощью одного из следующих методов:

  • Выбирать Best precision для автоматического задания масштабирования типа данных окна таким образом, чтобы выходной сигнал имел наилучшую возможную точность.

  • Выбирать User-defined для задания масштабирования типа данных окна в параметре Длина дроби.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Тип данных окна задано значение Fixed-point или User-definedи если указанный тип данных окна является типом данных с фиксированной точкой.

Укажите длину дроби типа данных окна с фиксированной точкой в битах.

Зависимости

Этот параметр отображается только в том случае, если для параметра Тип данных окна задано значение Fixed-point или User-definedи если для параметра Задать длину дроби в выходных данных значение User-defined.

Если для параметра Operation на вкладке Main установлено значение: Apply window to input или Generate and apply window, появятся следующие параметры.

Выберите режим округления для операций с фиксированной точкой.

Вектор окна w не подчиняется этому параметру. Всегда округляется до Nearest.

Примечание

Параметры Режим округления (Rounding mode) и Режим переполнения (Overflow mode) не влияют на числовые результаты при наличии обоих условий:

  • Выход продукта: Inherit via internal rule

  • Вывод: Same as product output

С этими настройками типа данных блок эффективно работает в режиме полной точности.

Выберите режим переполнения для операций с фиксированной точкой.

Вектор окна w не подчиняется этому параметру. Он всегда насыщен.

Выберите способ задания длины слова и длины дроби вектора окна w.

При выборе:

  • Same word length as input - Длина слова векторных элементов окна равна длине слова на входе. Длина дроби автоматически устанавливается на максимально возможную точность.

  • Specify word length - Можно ввести длину слова векторных элементов окна в битах. Длина дроби автоматически устанавливается на максимально возможную точность.

  • Binary point scaling - Вы можете ввести длину слова и дробную длину элементов векторов окна в битах.

  • Slope and bias scaling - Вы можете ввести длину слова, в битах, и наклон векторных элементов окна. Этот блок требует наклона мощности два и смещения нуля.

Вектор окна не подчиняется параметрам режима округления и режима переполнения. Он всегда насыщен и округлен до Nearest.

Этот параметр используется для указания способа обозначения выходных слов продукта и длин дробей.

При выборе:

  • Inherit via internal rule - Длина выходного слова продукта и длина дроби рассчитываются автоматически. Сведения о том, как вычисляются длина слова и дроби вывода продукта при использовании внутреннего правила, см. в разделе Наследование через внутреннее правило.

  • Same as input - Эти характеристики соответствуют характеристикам входа в блок.

  • Binary point scaling - Можно ввести длину слова и длину дроби результата в битах.

  • Slope and bias scaling - Можно ввести длину слова в битах и наклон выхода продукта. Этот блок требует наклона мощности два и смещения нуля.

Выберите способ указания длины слова и длины дроби вывода блока.

При выборе:

  • Same as product output - Эти характеристики соответствуют характеристикам продукта.

  • Same as input - Эти характеристики соответствуют характеристикам входа в блок.

  • Binary point scaling - Можно ввести длину слова и длину дроби вывода в битах.

  • Slope and bias scaling - Можно ввести длину слова в битах и наклон выходного сигнала. Этот блок требует наклона мощности два и смещения нуля.

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

Примеры модели

Generate and Apply Hamming Window

Создание и применение окна Хэмминга

Создает и применяет окно Хэмминга с помощью блока функции окна.

Характеристики блока

Типы данных

double | fixed point | integer | single

Прямой проход

no

Многомерные сигналы

no

Сигналы переменного размера

yes

Обнаружение пересечения нулей

no

Расширенные возможности

.

См. также

Функции

Блоки

Представлен до R2006a

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка