Downsample

Повторный отбор входных входов с меньшей скоростью путем удаления выборок

Библиотека:
Системный тулбокс DSP/сигнальные операции
DSP System Toolbox Поддержка HDL/Сигнальные операции

Описание

Блок Downsample уменьшает частоту дискретизации входов путем удаления выборок. Когда блок выполняет обработку на основе фрейма, он переизбирает данные в каждом столбце входной матрицы _Mi -by N независимо. Когда блок выполняет обработку на основе выборки, он обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал и повторяет каждый канал входа массива во времени. Скорость повторного выбора в K раза ниже, чем скорость входа выборки, где K - значение параметра Downsample factor. Блок Downsample переизбирает вход, отбрасывая K -1 последовательные выборки после каждой выходной выборки.

Этот блок поддерживает триггируемые подсистемы, когда вы устанавливаете параметр Rate options равным Enforce single-rate processing.

Порты

Вход

расширить все

`Port_1` - Вход данных
вектор-столбец | матрица | N массив -D

Входной параметр данных, частота дискретизации которого должна быть уменьшена блоком, заданным как вектор-столбец или матрица.

Когда вы устанавливаете параметр Input processing равным Elements as channels (sample based), входной вход может быть массивом N -D.

Выход

расширить все

`Port_1` - Выходной параметр с понижающей дискретизацией
Вектор-столбец | матрица

Пониженная дискретизация выхода со скоростью дискретизации, которая в 1/ K раза превышает вход частоту дискретизации, возвращается как вектор-столбец или матрица.

Параметры

расширить все

`Downsample factor, K` - Коэффициент понижающей дискретизации
`2` (по умолчанию) | положительное целое число

Целочисленный коэффициент, K, на который можно уменьшить входную частоту выборки.

`Sample offset (0 to K-1)` - Смещение выборки
`0` (по умолчанию) | целое число

Sample offset параметр задерживает выборки выхода целым числом периодов дискретизации, D, где 0 ≤ <reservedrangesplaceholder2> ≤ (K-1), так, чтобы любая из K возможных фаз выхода могла быть отобрана. Например, когда вы понижаете последовательность 1, 2, 3,... в 4 раза можно выбрать из четырех фаз.

Входная последовательность	Смещение выборки, D	Выходная последовательность (K = 4)
`1,2,3,...`	0	`1,5,9,13,17,21,25,29,...`
`1,2,3,...`	1	`0,2,6,10,14,18,22,26,...`
`1,2,3,...`	2	`0,3,7,11,15,19,23,27,...`
`1,2,3,...`	3	`0,4,8,12,16,20,24,28,...`

Начальный нуль в каждой из последних трех выходных последовательностей в таблице является результатом настройки нулевого параметра Initial conditions по умолчанию для этого примера. Смотрите Latency для получения дополнительной информации о параметре Initial conditions.

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

Задайте метод обработки входа:

Columns as channels (frame based) -- Когда вы устанавливаете параметр Input processing равным Columns as channels (frame based)блок обрабатывает каждый из N входных столбцов как отдельный канал, содержащий _Mi последовательных временных выборок. Блок уменьшает каждый канал независимо путем отбрасывания K -1 строк входной матрицы после каждой строки, которую он выводит.
Для получения дополнительной информации смотрите Что такое обработка на основе фрейма?.
Elements as channels (sample based) -- Когда вы устанавливаете параметр Input processing равным Elements as channels (sample based), входной вход может быть массивом N -D. Блок Downsample обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал и повторяет каждый канал входа с течением времени. Блок понижает дискретизацию входного массива, отбрасывая K -1 выборки после каждой выборки, через которую она проходит к выходу. Входной и выходной размеры блока Downsample идентичны.
Для получения дополнительной информации смотрите Что такое Обработка на основе образцов?.

`Rate options` - Обеспечить односкоростную или разрешить многопоточную обработку
`Enforce single-rate processing` (по умолчанию) | `Allow multirate processing`

Задайте метод, которым блок корректирует скорость на выходе, чтобы вместить уменьшенное количество выборок. Можно выбрать один из следующих опций. Поведение этих опций зависит от того, установлен ли параметр Input processing на Elements as channels (sample based)(режим обработки на основе дискретизации) или Columns as channels (frame based)(режим обработки на основе фреймов).

Elements as channels (sample based)
- Enforce single-rate processing
  Блок заставляет выходную частоту дискретизации совпадать с входной частотой дискретизации (_Tso = _Tsi) путем повторения каждой K входной выборки K раз на выходе. В этом режиме поведение блока подобно операции блока Sample и Hold с повторяющимся событием триггера периода _KTsi.
- Allow multirate processing
  Период дискретизации выхода в K раза больше, чем период входной выборки (_Tso = _KTsi).
Columns as channels (frame based)
- Enforce single rate processing
  Блок генерирует выход с более медленной (с понижающей дискретизацией) частотой, используя пропорционально меньший формат кадра, чем вход. Для понижающей дискретизации в K множитель, размер выходного кадра в K раза меньше, чем размер входного кадра (_Mo = _Mi/ K), но входная и выходная частоты кадров равны.
  Модель ex_downsample_ref2 показывает одноканальный вход с форматом кадра 64 с пониженной дискретизацией в 4 раза до формата кадра 16. Входная и выходная частоты систем координат идентичны.
- Allow multirate processing
  Блок генерирует выход с более медленной (с понижающей дискретизацией) частотой при использовании пропорционально большего периода системы координат в порту выхода, чем в порту входа. Для понижающей дискретизации в K множитель, период выходного кадра в K раза больше, чем период входного кадра (_Tfo = _KTfi), но размеры входного и выходного кадра равны.
  Модель ex_downsample_ref1 показывает одноканальный вход с периодом системы координат 1 секунду с понижающей дискретизацией в 4 раза до периода системы координат 4 секунды. Входы и выход форматов кадра идентичны.

`Initial conditions` - Начальное значение
`0` (по умолчанию) | действительный скалярный массив |

Начальное значение блока для случаев ненулевой задержки. Можно задать скаляр или массив того же размера, что и вход.

Зависимости

Этот параметр появляется только, когда вы устанавливаете параметр Rate options равным Allow multirate processing.

Примеры моделей

Акустическое шумоподавление (LMS)

Используйте алгоритм наименьшего среднего квадрата (LMS), чтобы вычесть шум из входного сигнала. Адаптивный фильтр LMS использует опорный сигнал на Input порт и требуемый сигнал на Desired порт, чтобы автоматически соответствовать фильтру. Когда он сходится к правильной модели фильтра, отфильтрованный шум вычитается, и сигнал ошибки должен содержать только исходный сигнал.

Понижающий пример сигнала

Операция понижающей дискретизации сигнала с задержкой в один кадр.

Характеристики блоков

Типы данных	`Boolean` \| `double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Подробнее о

расширить все

Время ожидания

Задержка - это задержка, измеренная в выборках или системах координат, между входом и выходом блока.

Блок Downsample имеет задержку нулевой задачи в следующих случаях:

Параметр Downsample factor, K, 1.
Параметр Input processing установлен в Columns as channels (frame based), и параметру Rate options задано значение Enforce single-rate processing.
Параметр Input processing установлен в Columns as channels (frame based), параметр Rate options установлен в Allow multirate processingпараметр Sample offset, D, установлен в 0, и размер входного кадра равен 1.
Параметр Input processing установлен в Elements as channels (sample based), и параметр Sample offset, D, 0.

Задержка нулевой задачи означает, что блок распространяет входную выборку D + 1 (полученную в t = 0) в качестве первой выходной выборки, далее следует входная выборка D + 1 + K, входная выборка D + 1 + 2 K и так далее. Когда существует задержка нулевой задачи, блок игнорирует значение параметра Initial conditions.

Во всех других случаях задержка ненулевая:

Когда параметр Input processing установлен в Elements as channels (sample based), задержка является одной выборкой.
Когда параметр Input processing установлен в Columns as channels (frame based) и размер входного кадра больше единицы, задержка составляет одну систему координат.

Во всех случаях задержки с одной выборкой начальное условие для каждого канала появляется в качестве первой выходной выборки. Входная выборка D + 1 появляется как вторая выходная выборка для каждого канала, далее следует входная выборка D + 1 + K, входная выборка D + 1 + 2 K и так далее. Параметром Initial conditions может быть массив того же размера, что и вход, или скаляр, применяемый ко всем сигнальным каналам.

Во всех случаях задержки в одном кадре _Mi строки матрицы начальных условий появляются последовательно как первые _Mi выходные строки. Входная выборка D + 1 (строка D + 1 входной матрицы) появляется в выходе как _{выборка} Mi + 1, далее следует входная выборка D + 1 + K, входная выборка D + 1 + 2 K и так далее. Initial conditions _{значение} может быть Mi -by - N матрицей, содержащей по одному значению для каждого канала, или скаляром, который будет повторен во всех _{элементах} Mi -by - N матрицы.

Примечание

Для получения дополнительной информации о задержках и Simulink^® режимы задачи, см. Избыточная алгоритмическая задержка (задержка задачи) и основанное на времени планирование и генерация кода (Simulink Coder).

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Сгенерированный код опирается на memcpy или memset функции (string.h) при определенные обстоятельства.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и VHDL код для FPGA и ASIC проектов с использованием HDL- Coder™.

HDL Coder™ предоставляет дополнительные опции строения, которые влияют на реализацию HDL и синтезированную логику.

Лучшие практики

Рекомендуется следовать за блоком Downsample с модулем задержкой. Это препятствует вставке генератором кода дополнительного регистра обхода в HDL-код.

Смотрите также Многоскоростная Модель Requirements for Генерация HDL-кода (HDL Coder).

Архитектура HDL

Этот блок имеет одну архитектуру HDL по умолчанию.

Свойства блоков

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров для размещения на выходах путем перемещения существующих задержек в рамках вашего проекта. Распределённая конвейеризация не перераспределяет эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных этапов конвейера для вставки в сгенерированный код. Распределённая конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут перемещать эти регистры. Значение по умолчанию является `0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Комплексные данные

Этот блок поддерживает генерацию кода для сложных сигналов.

Ограничения

Input processing установлено на Columns as channels (frame based) не поддерживается.
Для Input processing установлено значение Elements as channels (sample based), выберите Allow multirate processing. С помощью этой настройки, если Sample offset установлено на 0, Initial conditions не влияет на сгенерированный код.

Документация

Downsample

Описание

Порты

Вход