Запуск FVTool

Мы хотим создать фильтр нижних частот с частотой полосы пропускания 0 .4δ рад/выборка, частотой полосы останова 0 .6δ рад/выборка, пульсацией полосы пропускания 1 дБ и затуханием полосы останова 80 дБ. Мы разработаем фильтры с помощью некоторых инструментов разработки фильтров панели инструментов обработки сигналов, а затем проанализируем результаты в FVTool.

Проектирование низкопроходного равнопроходного КИХ-фильтра

Df1 = designfilt('lowpassfir','PassbandFrequency',0.4,...
                              'StopbandFrequency',0.6,...
                              'PassbandRipple',1,...
                              'StopbandAttenuation',80,...
                              'DesignMethod','equiripple');

Проектирование низкочастотного эллиптического БИХ-фильтра

Df2 = designfilt('lowpassiir','PassbandFrequency',0.4,...
                              'StopbandFrequency',0.6,...
                              'PassbandRipple',1,...
                              'StopbandAttenuation',80,...
                              'DesignMethod','ellip');

Запустите FVTool с объектами фильтра и верните дескриптор FVTool, который позволит нам повторно использовать ту же самую фигуру FVTool.

hfvt = fvtool(Df1, Df2);

Добавление и удаление фильтров

Мы можем наблюдать, что оба фильтра соответствуют проектным спецификациям, но мы также хотим увидеть, насколько хорошо работает конструкция типа II Чебышева.

Фильтр можно добавить к FVTool с помощью функции ADDFILTER.

Df3 = designfilt('lowpassiir','PassbandFrequency',0.4,...
                              'StopbandFrequency',0.6,...
                              'PassbandRipple',1,...
                              'StopbandAttenuation',80,...
                              'DesignMethod','cheby2');
addfilter(hfvt, Df3);

Чтобы определить, какая линия на графике принадлежит фильтру, можно добавить легенду с помощью функции LEGEND дескриптора FVTool.

legend(hfvt, 'Equiripple', 'Elliptic', 'Chebyshev Type II');

Можно удалить фильтр из FVTool с помощью функции DELETEFILTER и передать индекс фильтров, которые требуется удалить .

deletefilter(hfvt, [1 3]);

Изменение параметров анализа

Дескриптор, возвращаемый FVTool, содержит свойства, позволяющие взаимодействовать как с фильтром, так и с текущим анализом.

Для просмотра всех доступных свойств используется команда GET. Первыми свойствами являются свойства обычной фигуры MATLAB ®. Последние четырнадцать свойств специфичны для FVTool. Последние шесть из них (от FrequencyScale до FrequencyDisplay) специфичны для анализа.

s = get(hfvt);

% Keep the last 14 properties
c = struct2cell(s);
f = fieldnames(s);
s = cell2struct(c(end-14:end),f(end-14:end),1)

s = struct with fields:
       SelectionHighlight: on
                      Tag: 'filtervisualizationtool'
                 UserData: []
                  Visible: on
            PolyphaseView: 'off'
                 Analysis: 'magnitude'
         MagnitudeDisplay: 'Magnitude (dB)'
        OverlayedAnalysis: ''
      NormalizedFrequency: 'on'
            ShowReference: 'on'
           FrequencyRange: '[0, pi)'
           FrequencyScale: 'Linear'
          FrequencyVector: [1x256 double]
           NumberofPoints: 8192
    NormalizeMagnitudeto1: 'off'

Все параметры, доступные в диалоговом окне «Параметры анализа FVTool», также доступны в качестве свойств объекта FVTool. Команда SET с двумя входными аргументами возвращает все возможные значения.

set(hfvt, 'MagnitudeDisplay')

ans = 1x4 cell
  Columns 1 through 3

    {'Magnitude'}    {'Magnitude (dB)'}    {'Magnitude squared'}

  Column 4

    {'Zero-phase'}

Переведите дисплей в положение «Квадрат величины»

hfvt.MagnitudeDisplay = 'Magnitude Squared';

Получить все возможные значения для свойства «Анализ»

set(hfvt, 'Analysis')

ans = 1x12 cell
  Columns 1 through 5

    {'magnitude'}    {'phase'}    {'freq'}    {'grpdelay'}    {'phasedelay'}

  Columns 6 through 10

    {'impulse'}    {'step'}    {'polezero'}    {'coefficients'}    {'info'}

  Columns 11 through 12

    {'magestimate'}    {'noisepower'}

Теперь измените анализ, чтобы посмотреть на ответ групповой задержки фильтра.

hfvt.Analysis = 'grpdelay';

Команда GET возвращает новые параметры анализа для нового анализа.

GroupDelayUnits = hfvt.GroupDelayUnits;

Наложение двух анализов

Мы также хотели бы увидеть, как групповая задержка и отклик на величину перекрываются в частотной области.

Можно наложить любые два анализа в FVTool, которые имеют общую ось X (время или частоту), задав свойство OverlowerAnalysis.

set(hfvt, 'OverlayedAnalysis', 'magnitude', 'Legend', 'On')

Чтобы отключить наложенный анализ, просто установите для свойства OverlexingAnalysis значение.

hfvt.OverlayedAnalysis = '';

Взаимодействие с FVTool подобно окну рисунка

Окно FVTool также может быть аннотировано как обычное окно фигуры.

Фигура FVTool ведет себя как обычное окно фигуры. Это позволяет использовать функции сетки и оси MATLAB.

grid on
axis([.3 .45 5 25]);

Ось также доступна из командной строки. Это позволяет изменять заголовок и метки.

title('Group Delay of an Elliptic filter');
xlabel('Frequency (normalized to 1)');
ylabel('Group Delay in samples');

htext = text(.35, 23, 'Maximum Group Delay');

FVTool не будет автоматически удалять дополнительные аннотации из анализа, это можно сделать, удалив сам маркер перемещения. Можно закрыть фигуру FVTool, вызвав функцию закрытия в дескрипторе FVTool.

delete(htext);
close(hfvt)