dsp.CICCompensationDecimator

Компенсируйте CIC децимирующий фильтр с помощью конечной импульсной характеристики дециматора

Описание

Можно компенсировать недостатки CIC дециматора, а именно его падение полосы пропускания и широкую переходную область, следуя за ним с помощью компенсационного дециматора. Этот Системный object™ позволяет вам проектировать и использовать такой фильтр.

Чтобы компенсировать недостатки CIC-фильтра с помощью конечной импульсной характеристики:

Создайте dsp.CICCompensationDecimator 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?».

Создание

Синтаксис

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(decim)

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic)

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic,decim)

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(___,Name,Value)

Описание

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator возвращает Системный объект, ciccompdec, который применяет дециматор конечной импульсной характеристики к каждому каналу входного сигнала. Используя свойства объекта, децимирующий фильтр может быть разработан, чтобы компенсировать предыдущий CIC-фильтр.

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(decim) возвращает дециматор компенсации CIC Системного объекта с DecimationFactor значение свойства установлено в decim.

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic) возвращает дециматор компенсации CIC Системного объекта с CICRateChangeFactor, CICNumSections, и CICDifferentialDelay свойства, указанные в dsp.CICDecimator Системный объект, cic.

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(cic,decim) возвращает дециматор компенсации CIC Системного объекта, ciccompdec, с CICRateChangeFactor, CICNumSections, и CICDifferentialDelay свойства, указанные в dsp.CICDecimator Системный объект cic, и DecimationFactor значение свойства установлено в decim.

пример

ciccompdec = dsp.CICCompensationDecimator(___,Name,Value) возвращает объект дециматора компенсации CIC с каждым заданным набором свойств заданное значение. Заключайте каждое имя свойства в кавычки. Можно использовать этот синтаксис с любыми предыдущими комбинациями входных аргументов.

Свойства

расширить все

Если не указано иное, свойства являются нетронутыми, что означает, что вы не можете изменить их значения после вызова объекта. Объекты блокируются, когда вы вызываете их, и release функция разблокирует их.

Если свойство настраивается, можно изменить его значение в любой момент.

Для получения дополнительной информации об изменении значений свойств смотрите Разработку системы в MATLAB Использование Системных объектов.

`CICDifferentialDelay` - Дифференциальная задержка компенсируемого CIC-фильтра
`1` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте дифференциальную задержку компенсируемого CIC-фильтра как положительный целочисленный скаляр.

`CICNumSections` - Количество компенсируемых секций CIC-фильтра
`2` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте количество компенсируемых каскадов CIC-фильтра как положительный целочисленный скаляр.

`CICRateChangeFactor` - Коэффициент изменения скорости компенсируемого CIC-фильтра
`2` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте коэффициент изменения скорости компенсируемого CIC-фильтра как положительный целочисленный скаляр.

`DecimationFactor` - Десятикратное уменьшение компенсатора
`2` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте коэффициент десятикратного уменьшения компенсатора, Системного объекта как положительный целочисленный скаляр.

`DesignForMinimumOrder` - Расчетный фильтр минимального порядка или заданного порядка
`true` (по умолчанию) | `false`

Задайте, проектировать ли фильтр минимального порядка или фильтр заданного порядка как логический скаляр. Значение по умолчанию является true, что соответствует фильтру минимального порядка.

`FilterOrder` - Порядок десятикратного уменьшения компенсатора
12 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Задайте порядок фильтра децимирующего компенсатора как положительный целочисленный скаляр.

Зависимости

Это свойство применяется только при установке DesignForMinimumOrder свойство к false.

`PassbandFrequency` - Частота ребра полосы пропускания в герц
`100000` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте частоту ребра полосы пропускания как положительный действительный скаляр, выраженный в герцах. PassbandFrequency должно быть меньше _Fs/2, где _Fs - входная частота выборки.

`PassbandRipple` - Полоса пропускания фильтра в децибелах
`0.1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте неравномерность в полосе пропускания фильтра как положительный действительный скаляр, выраженный в децибелах.

`SampleRate` - Входная частота выборки в герц
`1200000` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте входную частоту выборки как положительный действительный скаляр, выраженный в герцах.

Типы данных: single | double

`StopbandAttenuation` - затухание в полосе задерживания фильтра в децибелах
`60` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте затухание в полосе задерживания фильтра как положительный действительный скаляр, выраженный в децибелах.

`StopbandFrequency` - Частота ребра полосы стопора в hertz
`400000` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Задайте частоту ребра стоповой полосы как положительный действительный скаляр, выраженный в герцах. StopbandFrequency должно быть меньше _Fs/2, где _Fs - входная частота выборки.

Свойства с фиксированной точкой

`CoefficientsDataType` - Длина слова и дроби коэффициентов
`numerictype(1,16)` (по умолчанию) | `numerictype` объект

Длина слова и дроби коэффициентов, заданная как numerictype со знаком или без знака объект. Значение по умолчанию, numerictype(1,16) соответствует объекту числового типа со знаком с 16-битными коэффициентами и длиной дроби, определенной на основе значений коэффициентов, чтобы получить максимально возможную точность.

Это свойство не настраивается.

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 вычисляется длина дроби выхода, смотрите Правила точности по фиксированной точке для предотвращения переполнения в конечную импульсную характеристику фильтрах.

`RoundingMethod` - Метод округления для выходных операций с фиксированной точкой
`'Floor'` (по умолчанию) | `'Ceiling'` | `'Convergent'` | `'Nearest'` | `'Round'` | `'Simplest'` | `'Zero'`

Метод округления для выходных операций с фиксированной точкой, заданный как вектор символов. Для получения дополнительной информации о режимах округления см. Раздел «Точность и область значений».

Использование

Синтаксис

y = ciccompdecim(x)

Описание

пример

y = ciccompdecim(x) возвращает отфильтрованные и пониженные значения, y, входного сигнала, x.

Входные параметры

расширить все

`x` - Вход данных
вектор | матрица

Вход данных, заданный как вектор или матрица. Объект System обрабатывает входную матрицу _Ki × N как N независимых каналов, децимируя каждый канал по первому измерению. Количество входа строк, _Ki, должно быть кратным коэффициенту десятикратного уменьшения.

Этот объект не поддерживает сложные неподписанные данные с фиксированной точкой.

Выходные аргументы

расширить все

`y` - Фильтрация и понижающая дискретизация сигнала
вектор | матрица

Отфильтрованный и понижающий дискретизацию сигнал, возвращенный как вектор или матрица. Поскольку _{<reservedrangesplaceholder7> × <reservedrangesplaceholder6>} ввел _{матрицу} , результат - выходная матрица <reservedrangesplaceholder5> × <reservedrangesplaceholder4>, где Ko = Ki / M и M является фактором десятикратного уменьшения.

Функции объекта

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)

расширить все

Характерно для `dsp.CICCompensationDecimator`

`freqz`	Частотная характеристика фильтра в дискретном времени Системного объекта
`fvtool`	Визуализация частотной характеристики фильтров DSP
`info`	Информация о фильтре Системный объект
`cost`	Оценка стоимости реализации фильтра Системный объект
`coeffs`	Возвращает фильтрация коэффициентов системного объекта в структуре
`polyphase`	Полифаза разложение многоскоростного фильтра
`generatehdl`	Сгенерируйте HDL-код для квантованного DSP-фильтра (требует Filter Design HDL Coder)

Общий для всех системных объектов

`step`	Запуск алгоритма системного объекта
`release`	Отпустите ресурсы и допустите изменения в значениях свойств системного объекта и входных характеристиках
`reset`	Сброс внутренних состояний Системного объекта

Примеры

свернуть все

Импульс и частотная характеристика CIC компенсационного дециматора

Открыть Live Script

Спроектируйте CIC компенсационный дециматор. Задайте коэффициент децимации, равный 2, частоту полосы пропускания, равную 4 кГц, частоту полосы остановки, равную 4,5 кГц, и частоту дискретизации входного сигнала, равную 16 кГц.

fs = 16e3;
fPass = 4e3;
fStop = 4.5e3;

CICCompDecim = dsp.CICCompensationDecimator('DecimationFactor',2,'PassbandFrequency',fPass, ...
    'StopbandFrequency',fStop,'SampleRate',fs);

Постройте график импульсной характеристики. Групповая задержка фильтра составляет 45,5.

fvtool(CICCompDecim,'Analysis','impulse')

Figure Filter Visualization Tool - Impulse Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Impulse Response contains an object of type stem.

Постройте график величины и Фазового отклика.

fvtool(CICCompDecim,'Analysis','freq')

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) and Phase Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) and Phase Response contains an object of type line.

Декиматор компенсации Проекта

Этот пример использует:

Открыть Live Script

Примечание.Если вы используете R2016a или более ранний релиз, замените каждый вызов объекта эквивалентным синтаксисом шага. Для примера, obj(x) становится step(obj,x).

Спроектируйте компенсационный дециматор для существующего CIC дециматора, имеющего шесть секций и коэффициент десятикратного уменьшения 6.

CICDecim = dsp.CICDecimator('DecimationFactor',6, ...
    'NumSections',6);

Создайте декиматор компенсации. Задайте коэффициент десятикратного уменьшения 2, скорость входа выборки 16 кГц, частоту полосы пропускания 4 кГц и частоту полосы остановки 4,5 кГц.

fs = 16e3;
fPass = 4e3;
fStop = 4.5e3;

CICCompDecim = dsp.CICCompensationDecimator(CICDecim, ...
    'DecimationFactor',2,'PassbandFrequency',fPass, ...
    'StopbandFrequency',fStop,'SampleRate',fs);

Визуализируйте частотную характеристику каскада. Нормализуйте все величины ответы на 0 дБ.

filtCasc = dsp.FilterCascade(CICDecim,CICCompDecim);

f = fvtool(CICDecim, CICCompDecim, filtCasc, ...
    'Fs', [fs*6 fs fs*6]);

f.NormalizeMagnitudeto1 = 'on';
legend(f,'CIC Decimator','CIC Compensation Decimator', ...
    'Overall Response');

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) contains 5 objects of type line. These objects represent CIC Decimator: Quantized, CIC Decimator: Reference, CIC Compensation Decimator, Overall Response: Quantized, Overall Response: Reference.

Примените проект к 1200-выборочному случайному входному сигналу. Сохраните децимированный выход по первой размерности массива y.

x = dsp.SignalSource(fi(rand(1200,1),1,16,15),'SamplesPerFrame',120);

y = fi(zeros(100,1),1,32,20);

for ind = 1:10
    x2 = CICDecim(x());
    y(((ind-1)*10)+1:ind*10,1) = CICCompDecim(x2);
end

Алгоритмы

Ответ CIC-фильтра задается:

$H_{c i c} (ω) = {[\frac{\sin (\frac{R D ω}{2})}{\sin (\frac{ω}{2})}]}^{N}$

R, D и N являются коэффициентом изменения скорости, дифференциальной задержкой и количеством секций CIC-фильтра, соответственно.

После десятикратного уменьшения cic-ответ имеет форму: okay

$H_{c i c} (ω) = {[\frac{\sin (\frac{D ω}{2})}{\sin (\frac{ω}{2 R})}]}^{N}$

Нормированная версия этого последнего ответа является той, которую должен компенсировать компенсатор CIC. Следовательно, ответ полосы пропускания компенсатора CIC должен иметь следующую форму:

$H_{c i c c o m p} (ω) = {[R D \frac{\sin (\frac{ω}{2 R})}{\sin (\frac{D ω}{2})}]}^{N} для ω \leq ω_{p} < π$

где ω p - ширина полосы пропускания фильтра коррекции CIC.

Заметьте что, когда <reservedrangesplaceholder5>/2 <reservedrangesplaceholder4> π, предыдущее уравнение для Hciccomp (<reservedrangesplaceholder2>) может быть упрощено, используя факт, которые грешат (<reservedrangesplaceholder1>) ≅ <reservedrangesplaceholder0>:

$H_{c i c c o m p} (ω) \approx {[\frac{(\frac{D ω}{2})}{\sin (\frac{D ω}{2})}]}^{N} = {[s i n c (\frac{D ω}{2})]}^{- N} для ω \leq ω_{p} < π$

Это предыдущее уравнение является обратным приближением синуса к истинной обратной полосе пропускания CIC-фильтра.

Расширенные возможности

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

Указания и ограничения по применению:

Смотрите Системные объекты в Генерации кода MATLAB (MATLAB Coder).

Этот объект поддерживает генерацию кода для ARM^® Кора^®Процессоры -M и ARM Cortex-A.

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

Этот объект не поддерживает сложные неподписанные данные с фиксированной точкой.

См. также

Введенный в R2014b

Документация

dsp.CICCompensationDecimator

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

CICDifferentialDelay - Дифференциальная задержка компенсируемого CIC-фильтра 1 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

CICNumSections - Количество компенсируемых секций CIC-фильтра 2 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

CICRateChangeFactor - Коэффициент изменения скорости компенсируемого CIC-фильтра 2 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

DecimationFactor - Десятикратное уменьшение компенсатора 2 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

DesignForMinimumOrder - Расчетный фильтр минимального порядка или заданного порядка true (по умолчанию) | false

FilterOrder - Порядок десятикратного уменьшения компенсатора 12 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

Зависимости

PassbandFrequency - Частота ребра полосы пропускания в герц 100000 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

PassbandRipple - Полоса пропускания фильтра в децибелах 0.1 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

SampleRate - Входная частота выборки в герц 1200000 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

StopbandAttenuation - затухание в полосе задерживания фильтра в децибелах 60 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

StopbandFrequency - Частота ребра полосы стопора в hertz 400000 (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

Свойства с фиксированной точкой

CoefficientsDataType - Длина слова и дроби коэффициентов numerictype(1,16) (по умолчанию) | numerictype объект

RoundingMethod - Метод округления для выходных операций с фиксированной точкой 'Floor' (по умолчанию) | 'Ceiling' | 'Convergent' | 'Nearest' | 'Round' | 'Simplest' | 'Zero'

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

x - Вход данных вектор | матрица

Выходные аргументы

y - Фильтрация и понижающая дискретизация сигнала вектор | матрица

Функции объекта

Характерно для dsp.CICCompensationDecimator

Общий для всех системных объектов

Примеры

Импульс и частотная характеристика CIC компенсационного дециматора

Декиматор компенсации Проекта

Алгоритмы

Расширенные возможности

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

Преобразование с фиксированной точкой Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Функции

Объекты

Темы

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`CICDifferentialDelay` - Дифференциальная задержка компенсируемого CIC-фильтра
`1` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`CICNumSections` - Количество компенсируемых секций CIC-фильтра
`2` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`CICRateChangeFactor` - Коэффициент изменения скорости компенсируемого CIC-фильтра
`2` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`DecimationFactor` - Десятикратное уменьшение компенсатора
`2` (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`DesignForMinimumOrder` - Расчетный фильтр минимального порядка или заданного порядка
`true` (по умолчанию) | `false`

`FilterOrder` - Порядок десятикратного уменьшения компенсатора
12 (по умолчанию) | положительный целочисленный скаляр

`PassbandFrequency` - Частота ребра полосы пропускания в герц
`100000` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`PassbandRipple` - Полоса пропускания фильтра в децибелах
`0.1` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`SampleRate` - Входная частота выборки в герц
`1200000` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`StopbandAttenuation` - затухание в полосе задерживания фильтра в децибелах
`60` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`StopbandFrequency` - Частота ребра полосы стопора в hertz
`400000` (по умолчанию) | положительный действительный скаляр

`CoefficientsDataType` - Длина слова и дроби коэффициентов
`numerictype(1,16)` (по умолчанию) | `numerictype` объект

`RoundingMethod` - Метод округления для выходных операций с фиксированной точкой
`'Floor'` (по умолчанию) | `'Ceiling'` | `'Convergent'` | `'Nearest'` | `'Round'` | `'Simplest'` | `'Zero'`

`x` - Вход данных
вектор | матрица

`y` - Фильтрация и понижающая дискретизация сигнала
вектор | матрица

Характерно для `dsp.CICCompensationDecimator`

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

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.