Инициализация потоковых компонентов

Инициализируйте источник синусоидальной волны для генерации синусоидальной волны, фильтр пробок-пиков для фильтрации синусоидальной волны и анализатор спектра для отображения отфильтрованного сигнала. Входная синусоидальная волна имеет две частоты: одну на 100 Гц, а другую на 1000 Гц. Создать два dsp.SineWave объекты, один для генерации синусоидальной волны 100 Гц, а другой для генерации синусоидальной волны 1000 Гц.

Fs = 2500;
Sineobject1 = dsp.SineWave('SamplesPerFrame',1024,...
                     'SampleRate',Fs,'Frequency',100);
Sineobject2 = dsp.SineWave('SamplesPerFrame',1024,...
                     'SampleRate',Fs,'Frequency',1000);

SA = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fs,'NumInputPorts',2,...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,...
    'ChannelNames',{'SinewaveInput','NotchOutput'},'ShowLegend',true);

Создать фильтр высечек-пиков

Для фильтрации синусоидального сигнала создайте фильтр БИХ пробок-пиков второго порядка. Фильтр имеет выемку при 750 Гц и добротность 35. Более высокий Q-фактор приводит к более узкой 3-dB полосе пропускания выемки. Если настроить параметры фильтра во время потоковой передачи, эффект можно сразу увидеть на выходе анализатора спектра.

Wo = 750;
Q  = 35;
BW = Wo/Q;
NotchFilter = dsp.NotchPeakFilter('Bandwidth',BW,...
    'CenterFrequency',Wo, 'SampleRate',Fs);
fvtool(NotchFilter);

Входной поток и сигнал процесса

Создайте цикл for для выполнения 3000 итераций. В каждой итерации перетекают в 1024 выборки (один кадр) синусоидальной волны и применяют фильтр-пробку на каждом кадре входного сигнала. Для формирования входного сигнала добавьте две синусоидальные волны. Результирующий сигнал представляет собой синусоидальную волну с двумя частотами: одна на 100 Гц, а другая на 1000 Гц. Выемка фильтра настраивается на частоту 100, 500, 750 или 1000 Гц на основе значения VecIndex. Ширина полосы пропускания фильтра изменяется соответствующим образом. Когда параметры фильтра изменяются во время потоковой передачи, выходной сигнал анализатора спектра соответствующим образом обновляется.

FreqVec = [100 500 750 1000];
VecIndex = 1;
VecElem = FreqVec(VecIndex);
for Iter = 1:3000
    Sinewave1 = Sineobject1();
    Sinewave2 = Sineobject2();
    Input = Sinewave1 + Sinewave2;
    if (mod(Iter,350)==0)
        if VecIndex < 4
            VecIndex = VecIndex+1;
        else
            VecIndex = 1;
        end
        VecElem = FreqVec(VecIndex);
    end
    NotchFilter.CenterFrequency = VecElem;
    NotchFilter.Bandwidth = NotchFilter.CenterFrequency/Q;
    Output = NotchFilter(Input);
    SA(Input,Output);
end
fvtool(NotchFilter)

В конце цикла обработки CenterFrequency на частоте 100 Гц. На выходе фильтра частота 100 Гц полностью обнуляется режекторным фильтром, в то время как частота 1000 Гц не изменяется.