Фильтр дифференциатора конечной импульсной характеристики прямой формой
Фильтрация/фильтрация проектов
dspfdesign
Блок Differentiator Filter применяет полнополосный дифференцирующий фильтр к входному сигналу, чтобы дифференцировать все его частотные составляющие. Блок использует конечную импульсную характеристику equiripple создания фильтра, чтобы спроектировать дифференцирующий фильтр. Идеальная частотная характеристика дифференциатора для .
Вы можете проектировать фильтр с минимальным порядком или с заданным порядком.
Входной сигнал может быть реальным или комплексным вектором-столбцом или матрицей. Если входной сигнал является матрицей, каждый столбец матрицы рассматривается как независимый канал.
Этот блок поддерживает вход переменного размера, что позволяет изменять длину канала во время симуляции. Свойства выхода порта, такие как тип данных, сложность и размерность, идентичны свойствам входа порта. Блок поддерживает операции с фиксированной точкой.
Этот блок также поддерживает генерацию кода SIMD. Для получения дополнительной информации смотрите Генерация кода.
Когда вы устанавливаете этот флажок, блок проектирует фильтр с минимальным порядком, с неравномерностью в полосе пропускания, указанной в Maximum passband ripple (dB). При снятии этого флажка задайте порядок фильтра в Filter order.
По умолчанию этот флажок установлен.
Порядок фильтра дифференциатора, заданный как нечетное положительное скалярное целое число. Порядок фильтра можно задать только Design minimum order filter если флажок не установлен. Значение по умолчанию является 31.
Максимальная пульсация фильтра в полосе пропускания, заданная как действительная положительная скалярная величина в дБ. Значение по умолчанию является 0.1.
При установке этого флажка коэффициенты фильтра масштабируются, чтобы сохранить вход динамические области значений. По умолчанию этот флажок не установлен.
Открывает инструмент визуализации фильтра (fvtool) и отображает величину и фазовый отклик блока Differentiator Filter. Ответ основан на параметрах диалогового окна блока. Изменения, внесенные в эти параметры, обновляют FVTool.
Чтобы обновить ответ величины во время работы FVTool, измените параметры диалогового окна и нажатия кнопки Apply.
Тип выполняемой симуляции. Можно задать этот параметр как:
Interpreted execution (по умолчанию)
Симулируйте модель с помощью MATLAB® интерпретатор. Эта опция сокращает время запуска и имеет более высокую скорость симуляции, чем Code generation.
Code generation
Симулируйте модель с использованием сгенерированного кода C. Первый раз, когда вы запускаете симуляцию, Simulink® генерирует код С для блока. Код С повторно используется для последующих симуляций, пока модель не меняется. Эта опция требует дополнительного времени запуска, но обеспечивает более быстрые последующие симуляции.
Метод округления для выходных операций с фиксированной точкой. Методы округления Ceiling, Convergent, Floor, Nearest, Round, Simplest, и Zero. Значение по умолчанию является Floor.
Тип данных с фиксированной точкой коэффициентов, заданный как один из следующих:
fixdt(1,16) (по умолчанию) - тип данных с фиксированной точкой со знаком «размер слова» 16, с двоичным масштабированием точек. Блок автоматически определяет длину дроби из значений коэффициентов, так что коэффициенты занимают максимальную представляемую область значений без переполнения.
fixdt(1,16,0) - Тип данных с фиксированной точкой со знаком 16 и длина дроби 0. Вы можете изменить длину дроби на любое другое целое значение.
<data type expression> - Задайте тип данных с помощью выражения, которое вычисляет объект типа данных, например, числовой тип (fixdt([ ], 16, 15)). Задайте режим знака для этого типа данных следующим [ ] или true.
Refresh Data Type - Обновление до типа данных по умолчанию.
Нажмите кнопку Show data type assistant
, чтобы отобразить ассистента по типу данных, который помогает вам задать параметр входа уровня.
Дополнительные сведения см. в разделе «Установка типов данных с использованием помощника по типам данных» (Simulink).
Размер слова на выходе совпадает с размером слова на входе. Длина дроби выхода вычисляется таким образом, чтобы вся динамическая область значений выхода могла быть представлен без переполнения. Для получения дополнительной информации о том, как блок вычисляет длину дроби, смотрите Правила точности по фиксированной точке для предотвращения переполнения в конечную импульсную характеристику фильтрах.
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
Вход |
|
Выход |
|
Дифференциатор вычисляет производную сигнала. Частотная характеристика идеального дифференцирующего фильтра задается как , заданный в течение интервала Найквиста .
Частотная характеристика антисимметрична и линейно пропорциональна частоте.
dsp.Differentiator объект действует как дифференцирующий фильтр. Этот объект конденсирует двухэтапный процесс в один. Для проекта минимального порядка объект использует обобщенный алгоритм Ремеза конечной импульсной характеристики создания фильтра. Для заданного проекта порядка объект использует оптимальный алгоритм equiripple конечной импульсной характеристики создания фильтра Паркса-Макклеллана. Фильтр разработан как линейная фазовая конечная импульсная характеристика фильтр типа IV со структурой Direct.
Идеальный дифференциатор имеет антисимметричную импульсную характеристику, заданную как . Следовательно . Дифференциатор должен иметь нулевую характеристику на нулевой частоте.
Линейно-фазовая конечная импульсная характеристика дифференцирующий фильтр
Импульсная характеристика антисимметричного КИХ-фильтра линейной фазы задается как , где M - длина фильтра. Поскольку фильтр является антисимметричным, можно использовать этот тип конечной импульсной характеристики фильтра для разработки дифференциаторов линейной конечной импульсной характеристики.
Рассмотрим проектирование линейно-фазовых конечных импульсных характеристик дифференциаторов на основе критерия Чебышева приближения.
Если M нечетно, то реальная частотная характеристика конечной импульсной характеристики, Hr (в), имеет характеристики, что Hr (0) = 0 и Hr (в) = 0. Этот фильтр удовлетворяет условию нулевой характеристики на нулевой частоте. Однако это не полный диапазон, потому что Hr (,) = 0. Этот дифференциатор имеет линейную характеристику по ограниченной частотной области значений [0 2, fp], где fp - полоса пропускания дифференциатора. Абсолютная ошибка между желаемым ответом и приближением Чебышёва увеличений как ω увеличений от 0 до 2в fp.
Если M чётно, то реальная частотная характеристика конечной импульсной характеристики, Hr (и), имеет характеристики, что Hr (0) = 0 и Hr (и) ≠ 0. Этот фильтр удовлетворяет условию нулевой характеристики на нулевой частоте. Это полный диапазон, и этот проект приводит к значительно меньшей ошибке приближения, чем сопоставимые дифференциаторы нечетной длины. Следовательно, дифференциаторы четной длины (нечетный порядок) предпочтительны в практических системах.
Biquad Filter | dsp.Differentiator | Highpass Filter | Variable Bandwidth FIR Filter | Variable Bandwidth IIR Filter
