Односекционный или каскадный альпасовый фильтр
The dsp.AllpassFilter объект фильтрует каждый канал входа, используя реализации фильтра Allpass. Чтобы импортировать этот объект в Simulink®, используйте MATLAB® Системный блок.
Примечание
Поддержка массива ячеек для AllpassCoefficients, WDFCoefficients, и LatticeCoefficients был удален. Вместо этого используйте числовой массив N -by-1 или N -by-2. Для получения дополнительной информации см. раздел Вопросов совместимости.
Для фильтрации каждого канала входного входа:
Создайте dsp.AllpassFilter Объекту и установите его свойства.
Вызывайте объект с аргументами, как будто это функция.
Дополнительные сведения о работе системных объектов см. в разделе «Что такое системные объекты?».
Allpass = dsp.AllpassFilterAllpass, который фильтрует каждый канал входного сигнала независимо с помощью allpass-фильтра со структурой по умолчанию и коэффициентами.
Allpass = dsp.AllpassFilter(Name,Value)Allpass, с каждым набором свойств на заданное значение.
Чтобы использовать функцию объекта, задайте системный объект в качестве первого входного параметра. Например, чтобы освободить системные ресурсы системного объекта с именем obj, используйте следующий синтаксис:
release(obj)
Примечание.Этот пример выполняется только в R2016b или более поздней версии. Если вы используете более ранний релиз, замените каждый вызов функции на эквивалентный step синтаксис. Например, myObject (x) становится шагом (myObject, x).
Создайте фильтры Allpass
Fs = 48000; % in Hz FL = 1024; APF1 = dsp.AllpassFilter('AllpassCoefficients',... [-0.710525516540603 0.208818210000029]); APF2 = dsp.AllpassFilter('AllpassCoefficients',... [-0.940456403667957 0.6;... -0.324919696232907 0],... 'TrailingFirstOrderSection',true);
Создайте оценку передаточной функции, чтобы оценить передаточную функцию между случайным входом и отфильтрованным выходом Allpass
TFE = dsp.TransferFunctionEstimator('FrequencyRange',... 'onesided','SpectralAverages',2);
Создайте ArrayPlot, чтобы построить график величины отклика
AP = dsp.ArrayPlot('PlotType','Line','YLimits', [-80 5],... 'YLabel','Magnitude (dB)','SampleIncrement', Fs/FL,... 'XLabel','Frequency (Hz)','Title','Magnitude Response',... 'ShowLegend', true,'ChannelNames',{'Magnitude Response'});
Фильтруйте Вход и покажите величину ответ предполагаемой передаточной функции между входом и отфильтрованным выходом
tic; while toc < 5 in = randn(FL,1); out = 0.5.*(APF1(in) + APF2(in)); A = TFE(in, out); AP(db(A)); end
Передаточная функция allpass-фильтра задается как
.
c - вектор allpass полиномиальных коэффициентов. Порядок, n, передаточной функции - это длина вектора c.
В форме минимального множителя и цифровой форме волны фильтр allpass реализован как каскад секций второго порядка (biquad) или секций первого порядка. Когда коэффициенты заданы как матрица N-на-2, каждая строка матрицы задает коэффициенты фильтра второго порядка. Последний элемент последней строки может быть проигнорирован на основе конечной настройки первого порядка. Когда коэффициенты заданы как матрица N -на-1, каждый элемент матрицы задает коэффициент фильтра первого порядка. Каскад всех секций фильтра образует allpass фильтр.
В форме решетки коэффициенты заданы как вектор.
Эти структуры являются в вычислительном отношении более экономичными и структурно более стабильными по сравнению с типовыми фильтрами БИХ, такими как df1, df1t, df2, df2t. Для всех структур allpass-фильтр может быть односекционным или многосекционным (каскадным) фильтром. Различные разделы могут иметь различные порядки, но все они реализованы в соответствии с одной структурой.
Эта структура реализует фильтр allpass с минимальным количеством необходимых умножителей, равным порядку n. Он также использует 2n модули измерения задержки и 2n сумматоры. Умножители используют заданные коэффициенты, которые равны полиномиальному вектору, c в передаточной функции allpass. В этой секции второго порядка структуры минимального множителя вектор коэффициентов, c, равен [0.1 -0.7].
Эта структура использует n множители, но только n модулей задержки, за счет требующих 3n сумматоры. Чтобы использовать эту структуру, задайте коэффициенты в форме волнового цифрового фильтра (WDF). Получите эквивалент WDF обычных коэффициентов allpass с помощью allpass2wdf(allpass_coefficients). Чтобы преобразовать коэффициенты WDF в эквивалентную allpass полиномиальную форму, используйте wdf2allpass(WDF coefficients). В этой секции второго порядка структуры WDF вектор w коэффициентов равен allpass2wdf([0.1 -0.7]).
Эта структура решетки использует 2n множители, n модули измерения задержки и 2n сумматоры. Чтобы использовать эту структуру, задайте коэффициенты в качестве вектора.
Можно получить решетчатый эквивалент обычных коэффициентов allpass с помощью transpose(tf2latc(1, [1 allpass_coefficients])). В следующей секции второго порядка решетчатой структуры вектор коэффициентов вычисляется с помощью transpose(tf2latc(1,
[1 0.1 -0.7])). Используйте эти коэффициенты для фильтра, который функционально эквивалентен минимальной структуре умножителя с коэффициентами [0,1 -0,7].
[1] Regalia, Philip A. and Mitra Sanjit K. and Vaidyanathan, P. P. (1988) «The Digital All-Pass Filter: AVersatile Signal Processing Building Block». Материалы IEEE, том 76, № 1, 1988, стр. 19-37
[2] М. Лутовац, Д. Тошич, Б. Эванс, создание фильтра для обработки сигналов с использованием MATLAB и Mathematica. Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси: Prentice Hall, 2001.