dsp.HDLCICDecimation

Децимируйте сигнал с помощью каскадного интегрально-гребенчатого фильтра - оптимизированного для генерации HDL-кода

Описание

The dsp.HDLCICDecimation Система object™ децимирует входной сигнал при помощи каскадного децимирующего фильтра интегратора-гребня (CIC). CIC-фильтры являются классом КИХ-фильтров линейной фазы, состоящим из гребенчатой части и интеграторной части. Структура децимирующего фильтра CIC состоит из N секций каскадных интеграторов, коэффициента изменения скорости R, а затем N секций каскадных гребенчатых фильтров. Для получения дополнительной информации о CIC-фильтрах децимации смотрите Алгоритмы.

Системный объект поддерживает фиксированные и переменные скорости десятикратного уменьшения для скалярных входов и только фиксированную десятикратное уменьшение для векторных входов. Для обоих типов входов Системного объекта предоставляет скаляр выхода. Системный объект предоставляет архитектуру, подходящую для генерации HDL-кода и оборудования развертывания.

Системный объект поддерживает действительные и комплексные входы с фиксированной точкой.

Для фильтрации входных данных с помощью HDL-оптимизированного децимирующего фильтра CIC:

Создайте dsp.HDLCICDecimation 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

cicDecFilt = dsp.HDLCICDecimation

cicDecFilt = dsp.HDLCICDecimation(Name,Value)

Описание

cicDecFilt = dsp.HDLCICDecimation создает HDL-оптимизированный фильтр децимирования CIC Системного объекта, cicDecFilt, со свойствами по умолчанию.

пример

cicDecFilt = dsp.HDLCICDecimation(Name,Value) создает фильтр с набором свойств с помощью одной или нескольких пар "имя-значение". Заключайте каждое имя свойства в одинарные кавычки.

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.

`VariableDownsample` - Переменная скорость десятикратного уменьшения
`(0)` `false` (по умолчанию) | `(1)` `true`

Установите это свойство на true (1) для управления системным объектом с переменной частотой десятикратного уменьшения, заданной decimFactor входной параметр. Установите это свойство на false (0) для работы с объектом с фиксированной частотой десятикратного уменьшения, заданной DecimationFactor свойство.

Для векторных входов объект не поддерживает переменную частоту десятикратного уменьшения.

`DecimationFactor` - Коэффициент десятикратного уменьшения
`2` (по умолчанию) | целое число от 2 до 2048

Задайте коэффициент десятикратного уменьшения как целое число от 2 до 2048. Это значение представляет скорость, с которой вы хотите децимировать вход.

Когда вы устанавливаете VariableDownsample свойство к true, это наборы свойств верхнюю границу области значений допустимых значений для decimFactor аргумент.

`DifferentialDelay` - Дифференциальная задержка
`1` (по умолчанию) | `2`

Задайте дифференциальную задержку гребенчатой части фильтра как 1 или 2 циклы.

`NumSections` - Количество интеграторов или гребенчатых секций
`2` (по умолчанию) | целое число от 1 до 6

Задайте количество разделов в интеграторе или гребенчатой части фильтра в виде целого числа от 1 до 6.

`OutputDataType` - Тип данных выхода
`'Full precision'` (по умолчанию) | `'Same word length as input'` | `'Minimum section word lengths'`

Выберите тип данных отфильтрованных выходных данных.

'Full precision' - тип выходных данных имеет размер слова, равную длине входного слова плюс биты усиления.
'Same word length as input' - Тип выходных данных имеет размер слова, равную длине входного слова.
'Minimum section word lengths' - В типе выходных данных используется размер слова, заданная в свойстве OutputWordLength. Когда вы выбираете эту опцию, Системный объект применяет алгоритм обрезки внутренне. Для получения дополнительной информации об обрезке смотрите Тип выходных данных. Эта опция не поддерживается при VariableDownsample является true.

`OutputWordLength` - Размер слова выхода
`16` (по умолчанию) | целое число от 2 до 104

Размер слова выхода, заданная в виде целого числа от 2 до 104.

Примечание

Когда это значение меньше 7 значения выходных данных могут переполниться.

Зависимости

Чтобы включить это свойство, установите OutputDataType свойство к 'Minimum section word lengths'.

`GainCorrection` - Компенсируйте выходной коэффициент усиления
`false` (по умолчанию) | `true`

Установите это свойство на true для компенсации выхода усиления фильтра.

В зависимости от заданного типа десятикратного уменьшения и значения этого свойства, задержка объекта меняется. Здесь N означает количество каскадов, а vecLen означает длину вектора.

Для скалярного входа с фиксированным десятикратным уменьшением (VariableDownsample является false):

При отключенной коррекции усиления задержка объекта составляет 3 + N тактовых импульса.
При включенной коррекции усиления задержка объекта составляет 3 + N + 9 тактов.

Для скалярного входа с переменным десятикратным уменьшением (VariableDownsample является true):

При отключенной коррекции усиления задержка объекта составляет 4 + N тактовых импульсов.
При включенной коррекции усиления задержка объекта составляет 4 + N + 9 тактов.

Для входного сигнала вектора с фиксированными десятикратным уменьшением (VariableDownsample является false):

С отключенной коррекцией усиления задержка объекта floor((vecLen - 1) * (N/ vecLen)) + 1 + N + (2 + (vecLen + 1) * N тактовые импульсы.
С включенной коррекцией усиления задержка объекта floor((vecLen - 1) * (N/ vecLen)) + 1 + N + (2 + (vecLen + 1) * N) + 9 тактов.

Примечание

Для вектора входов объект не поддерживает переменные десятикратное уменьшение.

`ResetIn` - Включить аргумент сброса
`false` (по умолчанию) | `true`

Когда вы устанавливаете это свойство на trueСистемный объект ожидает reset входной параметр.

Использование

Синтаксис

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn)

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn,decimFactor)

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn,reset)

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn,decimFactor,reset)

Описание

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn) фильтрует и децимирует входные данные с помощью фиксированного коэффициента десятикратного уменьшения только при validIn является true.

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn,decimFactor) фильтрует входные данные с помощью заданного коэффициента десятикратного уменьшения переменной, decimFactor. The VariableDownsample свойство должно быть установлено в true.

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn,reset) фильтрует входные данные при reset является false и очищает внутренние состояния фильтра, когда reset является true. Системный объект ожидает reset аргумент только в том случае, если для свойства ResetIn задано значение true.

[dataOut,validOut] = cicDecFilt(dataIn,validIn,decimFactor,reset) фильтрует входные данные при reset является false и очищает внутренние состояния фильтра, когда reset является true. Системный объект ожидает reset аргумент только в том случае, если для свойства ResetIn задано значение true. The VariableDownsample для свойства задано значение true.

Входные параметры

расширить все

`dataIn` - Входные данные
скалярный | вектор-столбец

Задайте входные данные в виде скаляра или вектора-столбца длины от 1 до 64. Входные данные должны быть целым числом со знаком или фиксированной точкой со знаком с размером слова, меньшей или равной 32. DecimationFactor свойство должно быть целым числом, кратным размеру входного кадра.

Типы данных: int8 | int16 | int32 | fi
Поддержка комплексного числа: Да

`validIn` - Индикация действительных входных данных
логический скаляр

Управляющий сигнал, который указывает, действительны ли входные данные.

Когда validIn является 1 (true), Системный объект захватывает значение из dataIn входной параметр. Когда validIn является 0 (false), Системный объект игнорирует dataIn входное значение.

Типы данных: logical

`decimFactor` - Переменная скорость десятикратного уменьшения
скаляр

Задает частоту десятикратного уменьшения.

The decimFactor значение должно быть типа данных ufix12 тип данных и целое число в области значений от 2 до DecimationFactor значение свойства.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства VariableDownsample true.

Типы данных: fi(0,12,0)

`reset` - Очистить внутренние состояния
логический скаляр

Очистить внутренние состояния, заданные как логический скаляр.

Когда это значение 1 (true), Системный объект останавливает текущее вычисление и очищает все внутренние состояния. Когда это значение 0 (false) и validIn является 1 (true), Системный объект начинает новую операцию фильтрации.

Зависимости

Чтобы включить этот аргумент, задайте значение свойства ResetIn true.

Типы данных: logical

Выходные аргументы

расширить все

`dataOut` - CIC-децимированные выходные данные
скаляр

CIC децимирует выходные данные, возвращается как скаляр.

OutputDataType наборов свойств выхода тип данных этого аргумента. См. OutputDataType.

Типы данных: int8 | int16 | int32 | fi
Поддержка комплексного числа: Да

`validOut` - Индикация действительных выходных данных
логический скаляр

Сигнал управления, который указывает, являются ли данные от dataOut выходной аргумент действителен. Когда это значение 1 (true), Системный объект возвращает действительные данные из dataOut выходной аргумент. Когда это значение 0 (false), значения dataOut недопустимый выходной аргумент.

Типы данных: logical

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. HDLCICDecimation

getLatency Задержка CIC- децимирующего фильтра

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

Создайте децимирующий фильтр CIC для генерации HDL-кода

Открыть скрипт

В этом примере показано, как использовать dsp.HDLCICDecimation Системные object™ для фильтрации и понижающего измерения данных. Этот объект поддерживает скалярные и векторные входы. В этом примере предусмотрены две функции для работы с скалярными и векторными входными данными отдельно. Из этих функций можно сгенерировать HDL-код.

Сгенерируйте системы координат случайных входных выборок

Настройте эти переменные рабочей области для объекта, который будет использоваться. Объект поддерживает фиксированные и переменные скорости десятикратного уменьшения для скалярных входов и только фиксированную скорость десятикратного уменьшения для векторных входов. Пример запускает HDLCIC_maxR8 функция, когда вы устанавливаете скалярную переменную равной true и запускает HDLCIC_vec функция, когда вы устанавливаете скалярную переменную равной false. Для скалярных входов выберите область значений входных значений varRValue и установите значение коэффициента десятикратного уменьшения R на максимально ожидаемый коэффициент десятикратного уменьшения. Для вектора входов входные данные должны быть вектором-столбцом размера 1-64 и R должны быть целым числом, кратным размеру входного кадра.

R = 8; % decimation factor
M = 1; % differential delay
N = 3; % number of sections
scalar = false; % true for scalar; false for vector
if scalar
    varRValue = [2, 4, 5, 6, 7, 8];
    vecSize = 1;
else
    varRValue = R;
    fac = (factor(R));
    vecSize = fac(randi(length(fac),1,1));
end

numFrames = length(varRValue);
dataSamples = cell(1,numFrames);
varRtemp = cell(1,numFrames);
framesize = zeros(1,numFrames);
refOutput = [];
WL = 0; % Word length
FL = 0; % Fraction length

Сгенерируйте выходы ссылки из dsp.CICDecimation Системные Object™

Сгенерируйте системы координат случайных входных выборок и примените эти выборки к dsp.CICDecimation Системный объект. Выходы, сгенерированные из этого системного объекта, используются в качестве ссылочных данных для сравнения. Системный объект не поддерживает переменную частоту десятикратного уменьшения, поэтому вы должны создать и освободить объект для каждого изменения значения коэффициента десятикратного уменьшения.

totalsamples = 0;
for i = 1:numFrames
    framesize(i) = varRValue(i)*randi([5 20],1,1);
    dataSamples{i} = fi(randn(vecSize,framesize(i)),1,16,8);
    ref_cic = dsp.CICDecimator('DifferentialDelay',M,...
        'NumSections',N,...
        'DecimationFactor',varRValue(i));
    refOutput = [refOutput,ref_cic(dataSamples{i}(:)).'];
    release(ref_cic);
end

Запуск функции, содержащей dsp.HDLCICDecimation Системный объект

Установите свойства системного объекта, чтобы соответствовать параметрам входных данных и запустите соответствующую функцию на основе типа входа. Эти функции работают с потоком выборок данных, а не с системой координат. Из этих функций можно сгенерировать HDL-код.

В примере используется HDLCIC_maxR8 функция для скалярного входа.

function [dataOut,validOut] = HDLCIC_maxR8(dataIn,validIn,R)
%HDLCIC_maxR8
% Performs CIC decimation with an input decimation factor up to 8. 
% sampleIn is a scalar fixed-point value.
% validIn is a logical scalar value.
% You can generate HDL code from this function.

  persistent cic8;
  if isempty(cic8)
    cic8 = dsp.HDLCICDecimation('DecimationFactor',8,...
                                'VariableDownsample',true,...
                                'DifferentialDelay',1,...
                                'NumSections',3);
  end    
  [dataOut,validOut] = cic8(dataIn,validIn,R);
end

В примере используется HDLCIC_vec функция для входного сигнала вектора.

function [dataOut,validOut] = HDLCIC_vec(dataIn,validIn)
%HDLCIC_vec
% Performs CIC decimation with an input vector. 
% sampleIn is a fixed-point vector.
% validIn is a logical scalar value.
% You can generate HDL code from this function.

  persistent cicVec;
  if isempty(cicVec)
    cicVec = dsp.HDLCICDecimation('DecimationFactor',8,...
                                'VariableDownsample',false,...
                                'DifferentialDelay',1,...
                                'NumSections',3);
  end    
  [dataOut,validOut] = cicVec(dataIn,validIn);
end

Чтобы очистить оставшиеся данные, запустите объект, вставив необходимое количество циклов ожидания после каждой системы координат через latency переменная. Для получения дополнительной информации см. Свойство GainCorrection.

Инициализируйте выход до размера, достаточного для размещения выхода данных. Окончательный размер ожидается меньше totalsamples из-за десятикратного уменьшения.

latency = floor((vecSize - 1)*(N/vecSize))+ 1+ N +(2+(vecSize + 1)*N)+ 9;
dataOut = zeros(1,totalsamples+numFrames*latency);
validOut = zeros(1,totalsamples+numFrames*latency);
idx=0;
for ij = 1:numFrames
    if scalar
        % scalar input with variable decimation
        for ii = 1:length(dataSamples{ij})
            idx = idx+1;
            [dataOut(idx),validOut(idx)] = HDLCIC_maxR8(...
                dataSamples{ij}(ii),...
                true,...
                fi(varRValue(ij),0,12,0));
        end
        for ii = 1:latency
            idx = idx+1;
            [dataOut(idx),validOut(idx)] = HDLCIC_maxR8(...
                fi(0,1,16,8),...
                false,...
                fi(varRValue(ij),0,12,0));
        end

    else
        % vector input with fixed decimation
        for ii = 1:size(dataSamples{ij},2)
            idx = idx+1;
            [dataOut(idx),validOut(idx)] = HDLCIC_vec(...
                dataSamples{ij}(:,ii),...
                true);
        end
        for ii = 1:latency
            idx = idx+1;
            [dataOut(idx),validOut(idx)] = HDLCIC_vec(...
                fi(zeros(vecSize,1),1,16,8),...
                false);
        end
    end
end

Сравнение выхода функции с ссылочными данными

Сравните результаты функции с выходами dsp.CICDecimation объект.

cicOutput = dataOut(validOut==1);

fprintf('\nHDL CIC Decimation\n');
difference = (abs(cicOutput-refOutput(1:length(cicOutput)))>0);
fprintf('\nTotal number of samples differed between Behavioral and HDL simulation: %d \n',sum(difference));

HDL CIC Decimation

Total number of samples differed between Behavioral and HDL simulation: 0

Исследуйте задержки объекта CIC Десятикратного уменьшения HDL

Открыть Live Script

Задержка dsp.HDLCICDecimation Системная object™ изменяется в зависимости от того, сколько у интегратора и гребенчатых секций у вашего фильтра, размера входного вектора и разрешаете ли вы коррекцию усиления. Используйте getLatency функция для нахождения задержки конкретного строения фильтра. Задержка - это количество циклов между первым действительным входом и первым действительным выходом, при условии, что вход постоянно действителен.

Создайте dsp.HDLCICDecimation Система object™ и запрашивает задержку. Фильтр по умолчанию имеет две секции, и коррекция усиления отключена.

hdlcic = dsp.HDLCICDecimation

hdlcic = 
  dsp.HDLCICDecimation with properties:

    VariableDownsample: false
      DecimationFactor: 2
     DifferentialDelay: 1
           NumSections: 2
        OutputDataType: 'Full precision'
        GainCorrection: false
               ResetIn: false

L_def = getLatency(hdlcic)

L_def = 5

Измените объект фильтра так, чтобы он имел три интегратора и гребенчатые секции. Проверьте результирующее изменение задержки.

hdlcic.NumSections = 3;
L_3sec = getLatency(hdlcic)

L_3sec = 6

Включите коррекцию усиления для объекта фильтра с векторным входом size 2. Проверьте результирующее изменение задержки.

hdlcic.GainCorrection = true;
vecSize = 2;
L_wgain = getLatency(hdlcic,vecSize)

L_wgain = 25

Алгоритмы

расширить все

CIC- Децимирующего фильтра

Передаточная функция CIC-децимирующего фильтра

$H (z) = {[\sum_{k = 0}^{R M - 1} z^{- k}]}^{N} = \frac{{(1 - z^{- R M})}^{N}}{{(1 - z^{- 1})}^{N}} = \frac{1}{{(1 - z^{- 1})}^{N}} \cdot \frac{{(1 - z^{- R M})}^{N}}{1} = H_{Я}^{N} (z) \cdot H_{c}^{N} (z),$

где

H I является передаточной функцией интеграторной части CIC-фильтра.
H C является передаточной функцией гребенчатой части CIC-фильтра.
N - количество разделов. Количество секций в CIC-фильтре определяется как количество секций в гребенчатой части или интеграторной части фильтра. Это значение не представляет общее количество разделов на протяжении всего фильтра.
R - коэффициент десятикратного уменьшения.
M - дифференциальная задержка.

CIC-фильтр

The dsp.HDLCICDecimation Системный объект имеет структуру CIC-фильтра, показанную на этом рисунке. Структура состоит из N секций каскадных интеграторов, коэффициента изменения скорости R и N секций каскадных гребенчатых фильтров [1].

Проекты могут поместить модуль задержку в интеграторной части CIC-фильтра в путь feedforward или обратной связи. Эти два строений дают идентичную частотную характеристику фильтра. Однако числовые выходы этих двух строений различаются из-за задержек путей. Этот Системный объект помещает модуль задержку в feedforward путь интегратора.

Фиксированное и переменное десятикратное уменьшение

Системный объект понижает значение выходного сигнала каскада интегратора с помощью R, либо фиксированной скорости десятикратного уменьшения, предоставленной с использованием свойства DecimationFactor, либо переменной скорости десятикратного уменьшения, предоставляемой с помощью decimFactor входной параметр. На этапе понижающей дискретизации системный объект использует счетчик для подсчета допустимых входных выборок, которые зависят от скорости десятикратного уменьшения. Всякий раз, когда коэффициент десятикратного уменьшения изменяется, объект сбрасывает и начинает новое вычисление из следующей выборки. Этот механизм препятствует накоплению недопустимых значений системным объектом. Затем системный объект предоставляет децимированный выход гребенчатой части.

Коррекция усиления

Коэффициент усиления системного объекта задается как $G a i n = {(R x M)}^{N}$ .

где:

R является DecimationFactor значение свойства.
M является DifferentialDelay значение свойства.
N является NumSections значение свойства.

Системный объект реализует коррекцию усиления в двух частях: грубый коэффициент усиления и мелкий коэффициент усиления. При грубой коррекции усиления системный объект вычисляет значение сдвига, добавляет значение сдвига к дробным битам, чтобы создать численный тип, и затем выполняет битовый сдвиг налево. При коррекции точного усиления системный объект делит оставшийся коэффициент с грубым коэффициентом усиления, если коэффициент усиления не является степенью 2, и затем умножает значение, скорректированное с грубым коэффициентом усиления, на обратное значение точного коэффициента усиления. Все возможные сдвиги и значения точного усиления предварительно вычисляются и сохраняются в массиве до начала обработки Системного объекта.

Вы можете изменить это уравнение как $G a i n = 2^{c G a i n} x f G a i n$ где cGain означает грубый коэффициент усиления, а fGain означает мелкий коэффициент усиления.

$c G a i n = f l o o r (\log_{2} G a i n)$
$f G a i n = G a i n / 2^{c G a i n} = G a i n x 2^{- c G a i n}^{}$

Для выполнения GainCorrection когда VariableDownsample свойство включено, системный объект устанавливает тип выходных данных, сконфигурированный с максимальной частотой десятикратного уменьшения и битовыми сдвигами, оставшимися для всех значений с максимальной частотой десятикратного уменьшения. Значение битового сдвига равно ${Maximum gain - log}_{2} (коэффициент усиления тока )$ .

Выход данных

В этом разделе описывается, как системный объект определяет тип выходных данных. Например, рассмотрите фильтр с DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значения 8, 1 и 3, соответственно, с шириной входом 16 битов.

Выход размера слова вычисляется как: $B_{OUT} = B_{IN} + [\log_{2} (G a i n)]$ ,

где:

$G a i n = {(R x M)}^{N}$
B _IN - длина входного слова.
B _OUT - это длина выходного слова.

Когда вы устанавливаете OutputDataType свойство к 'Full precision'Системный объект возвращает данные с длиной слова 25 битов путем добавления девяти битов усиления к длине входного слова.

Когда вы устанавливаете OutputDataType свойство к 'Same word length as input'объект выходов данные с размером слова 16, которая является такой же длиной, как и входом размера слова. Внутренний интегратор и ступени гребня используют тип данных полной точности с 25 битами.

Когда вы устанавливаете OutputDataType свойство к 'Minimum section word lengths' и OutputWordLength свойство к 16, Системные объекты возвратов данные с размером слова 16 бит. В этом случае объект изменяет ширину битов на каждом этапе, основываясь на алгоритме Pruning.

Если на OutputWordLength значение свойства меньше, чем количество битов, запрошенных на выходе, сокращаются наименее значимые биты (LSB) на более ранних стадиях. Алгоритм Hogenauer предоставляет количество LSB, которые должны быть сброшены на каждом этапе. Этот алгоритм минимизирует потерю информации в выход данных [1].

Время ожидания

В этом разделе показаны задержки Системного объекта для входного сигнала скаляра, когда Системный объект работает с фиксированными и переменными скоростями десятикратного уменьшения, и для входного сигнала вектора, когда Системный объект работает с фиксированной частотой десятикратного уменьшения.

Скалярный вход

Этот рисунок показывает выход системного объекта для строения по умолчанию, то есть с фиксированной частотой десятикратного уменьшения и DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значений 2, 1 и 2 соответственно. Этот Системный объект возвращает действительные выходы данные в каждом втором цикле на основе фиксированного значения DecimationFactor 2. Задержка Системного объекта составляет 5 тактов, рассчитанная как 3 + N.

Этот рисунок показывает выход системного объекта с фиксированной частотой десятикратного уменьшения, DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значений 8, 1 и 3, соответственно и GainCorrection установлено на true. Этот Системный объект возвращает действительные данные выходы в каждом восьмом цикле на основе фиксированного значения DecimationFactor 8. Задержка объекта составляет 15 тактов и вычисляется как 3 + N + 9.

Этот рисунок показывает выход системного объекта для переменной decimFactor значения 2, 4 и 8 вместе с M и N значениями 1 и 3. The GainCorrection для свойства задано значение false. Системный объект возвращает действительные выходные данные во втором, четвертом и восьмом циклах, соответствующих decimFactor значения 2, 4 и 8, соответственно. Системный объект принимает decimFactor значение аргумента изменяется только при входе validIn является 1 (true). Задержка Системного объекта составляет 7 тактов, рассчитанная как 4 + N.

Векторный вход

Задержка Системного объекта для входного сигнала вектора вычисляется с помощью этой формулы: floor((vecLen – 1) * (N / vecLen)) + 1 + N + 9 * GainCorrection + (2 + (vecLen + 1) * N), где vecLen - длина вектора, а N - количество сечений.

Этот рисунок показывает вывод объекта System для двухэлементного вектора-входного сигнала с настройкой по умолчанию, то есть с фиксированной частотой децимации и DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значений 2, 1 и 2 соответственно. Задержка блока составляет 12 тактов.

Этот рисунок показывает вывод объекта System для вектора с восемью элементами с фиксированной частотой децимации и R, M и N значениями 8, 1 и 3, соответственно и GainCorrection установлено на true. Задержка блока составляет 44 такта.

Эффективность

Эффективность синтезированного HDL-кода варьируется с вашей целью и опциями синтеза. Эта таблица показывает результаты синтеза данных ресурса и эффективности блока для входных параметров скаляра с фиксированной и переменной частотой десятикратного уменьшения и для двухэлементного входного вектора-столбца с фиксированной частотой десятикратного уменьшения DecimationFactor, DifferentialDelay, и NumSections значения 2, 1 и 2, соответственно. Сгенерированный HDL нацелен на Xilinx^® Zynq^®-7000 ZC706 оценочной доски.

Входные данные	Тип десятикратного уменьшения	Срез LUTs	Регистры срезов	Максимальная частота в МГц
Скаляр	Фиксированная ставка	101	166	711.74
Скаляр	Переменная скорость	206	186	441.70
Вектор	Фиксированная ставка	218	627	624.61

Ресурсы и частоты варьируются в зависимости от типа входных данных и R, M и N значений и других выбранных значений свойств. Использование входного сигнала вектора может увеличить пропускную способность, однако эта опция также увеличивает количество оборудования ресурсов, которые использует Системный объект.

Ссылки

[1] Hogenauer, E. «Economical Class of Цифровые Фильтры for Decimation and Interpolation». Транзакции IEEE по акустике, речи и обработке сигналов 29, № 2 (апрель 1981): 155-62. https://doi.org/10.1109/TASSP.1981.1163535.

См. также

Объекты

dsp.CICCompensationDecimator | dsp.CICCompensationInterpolator | dsp.CICDecimator | dsp.CICInterpolator

Документация

dsp.HDLCICDecimation

Описание

Создание

Синтаксис

Описание

Свойства

VariableDownsample - Переменная скорость десятикратного уменьшения (0) false (по умолчанию) | (1) true

DecimationFactor - Коэффициент десятикратного уменьшения 2 (по умолчанию) | целое число от 2 до 2048

DifferentialDelay - Дифференциальная задержка 1 (по умолчанию) | 2

NumSections - Количество интеграторов или гребенчатых секций 2 (по умолчанию) | целое число от 1 до 6

OutputDataType - Тип данных выхода 'Full precision' (по умолчанию) | 'Same word length as input' | 'Minimum section word lengths'

OutputWordLength - Размер слова выхода 16 (по умолчанию) | целое число от 2 до 104

Зависимости

GainCorrection - Компенсируйте выходной коэффициент усиления false (по умолчанию) | true

ResetIn - Включить аргумент сброса false (по умолчанию) | true

Использование

Синтаксис

Описание

Входные параметры

dataIn - Входные данные скалярный | вектор-столбец

validIn - Индикация действительных входных данных логический скаляр

decimFactor - Переменная скорость десятикратного уменьшения скаляр

Зависимости

reset - Очистить внутренние состояния логический скаляр

Зависимости

Выходные аргументы

dataOut - CIC-децимированные выходные данные скаляр

validOut - Индикация действительных выходных данных логический скаляр

Функции объекта

Характерно для dsp. HDLCICDecimation

Общий для всех системных объектов

Примеры

Создайте децимирующий фильтр CIC для генерации HDL-кода

Исследуйте задержки объекта CIC Десятикратного уменьшения HDL

Алгоритмы

CIC- Децимирующего фильтра

CIC-фильтр

Фиксированное и переменное десятикратное уменьшение

Коррекция усиления

Выход данных

Время ожидания

Эффективность

Ссылки

См. также

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`VariableDownsample` - Переменная скорость десятикратного уменьшения
`(0)` `false` (по умолчанию) | `(1)` `true`

`DecimationFactor` - Коэффициент десятикратного уменьшения
`2` (по умолчанию) | целое число от 2 до 2048

`DifferentialDelay` - Дифференциальная задержка
`1` (по умолчанию) | `2`

`NumSections` - Количество интеграторов или гребенчатых секций
`2` (по умолчанию) | целое число от 1 до 6

`OutputDataType` - Тип данных выхода
`'Full precision'` (по умолчанию) | `'Same word length as input'` | `'Minimum section word lengths'`

`OutputWordLength` - Размер слова выхода
`16` (по умолчанию) | целое число от 2 до 104

`GainCorrection` - Компенсируйте выходной коэффициент усиления
`false` (по умолчанию) | `true`

`ResetIn` - Включить аргумент сброса
`false` (по умолчанию) | `true`

`dataIn` - Входные данные
скалярный | вектор-столбец

`validIn` - Индикация действительных входных данных
логический скаляр

`decimFactor` - Переменная скорость десятикратного уменьшения
скаляр

`reset` - Очистить внутренние состояния
логический скаляр

`dataOut` - CIC-децимированные выходные данные
скаляр

`validOut` - Индикация действительных выходных данных
логический скаляр