Dyadic Synthesis Filter Bank
Восстановите сигналы из поддиапазонов с меньшими полосами и более медленными скоростями дискретизации или вычислите обратное дискретное вейвлет (IDWT)
Библиотека
Фильтрация/многомерные фильтры
dspmlti4
Описание
Примечание
Этот блок всегда выполняет обработку на основе фрейма, и его входы должны быть определенного размера. Чтобы использовать входные поддиапазоны, которые не соответствуют критериям этого блока, используйте блок Two-Channel Synthesis Subband Filter. (Можно соединить несколько копий блока Двухканальный фильтр поддиапазона синтеза для создания многоуровневой группы диадических фильтров синтеза.)
Можно сконфигурировать этот блок, чтобы вычислить обратное дискретное вейвлет (IDWT) или восстановить сигнал из поддиапазонов с меньшими полосами пропускания и более медленными скоростями дискретизации. Когда блок вычисляет обратное дискретное вейвлет (IDWT) входного сигнала, выход имеет те же размерности, что и вход. Каждый столбец выхода является IDWT соответствующего входного столбца. При восстановлении сигнала блок использует серию высокочастотных и lowpass конечных импульсных характеристик, чтобы восстановить сигнал от входных поддиапазонов, как проиллюстрировано в Wavelet Filter Banks (Asymmetric one). Восстановленный сигнал имеет более широкую полосу пропускания и более высокую частоту дискретизации, чем входные поддиапазоны.
Можно задать фильтры highpass и lowpass банка фильтров путем предоставления векторов коэффициентов фильтра. Вы можете сделать это непосредственно на маске блока, или, если у вас есть лицензия Wavelet Toolbox™, можно задать основанные на вейвлете фильтры, выбрав вейвлет из параметра Filter. Необходимо задать асимметричную или симметричную структуру банка фильтров и указать количество уровней в банке фильтров.
Когда вы устанавливаете параметр Input равным Multiple portsнеобходимо предоставить каждый поддиапазон блоку через другой входной порт в виде вектора или матрицы. Вы должны ввести самую высокую полосу частот через самый верхний порт. Когда вы устанавливаете параметр Input равным Single port, блочный вход должен быть вектором или матрицей конкатенированных поддиапазонов.
Примечание
Чтобы использовать группу диадических синтезирующих фильтров для идеального восстановления выходов группы диадических анализирующих фильтров, количество уровней и древовидных структур обеих групп фильтров должно быть одинаковым. В сложение фильтры в блоке синтезирующих фильтров должны быть спроектированы для идеального восстановления выходов блока анализирующих фильтров. В противном случае реконструкция не идеальна.
Этот блок автоматически вычисляет основанные на вейвлете совершенные фильтры реконструкции, когда выбор вейвлет в Filter параметре этого блока аналогичен установке Filter параметра соответствующего блока Dyadic Analysis Filter Bank. Для использования вейвлетов требуется лицензия Wavelet Toolbox. Чтобы узнать, как спроектировать свои собственные идеальные фильтры реконструкции, смотрите ссылки.
Входные требования
Входы в этот блок обычно являются выходами блока Dyadic Analysis Filter Bank. Поскольку блок Dyadic Analysis Filter Bank может выводить либо один порт, либо несколько портов, блок Dyadic Synthesis Filter Bank принимает входы либо к одному порту, либо к нескольким портам.
Параметр Input определяет, принимает ли блок входы от одного или нескольких портов, и, таким образом, определяет входные требования, как обобщено в следующих списках и рисунке.
Примечание
Любой выход блока Dyadic Analysis Filter Bank, параметры которого соответствуют соответствующим настройкам этого блока, является допустимым входом в этот блок. Например, установка параметров блоков Dyadic Analysis Filter Bank, Output, должна быть такой же, как и Input параметр этого блока (Single port или Multiple ports).
Допустимые входные параметры для входного набора, равного одному порту
Входами должны быть векторы или матрицы конкатенированных поддиапазонов.
Каждый входной столбец содержит поддиапазоны для независимого сигнала.
Верхние входные строки содержат высокочастотные поддиапазоны, а нижние - низкочастотные поддиапазоны.
Допустимые входные параметры для входного набора в несколько портов
Каждый поддиапазон должен быть предоставлен в виде вектора или матрицы, чтобы разделить порты входа блоков.
Столбцы каждого входа содержат поддиапазон для независимого сигнала.
Вход в самый верхний входной порт является поддиапазоном, содержащим самые высокие частоты, а вход в самый нижний порт является поддиапазоном, содержащим самые низкие частоты.
Действительные входные параметры для 3-Level банка асимметричных диадических синтезирующих фильтров
Для получения общей информации о банках фильтров смотрите Dyadic Synthesis Filter Banks.
Выходные характеристики
В следующей таблице приведены выходные характеристики для обоих типов входов. Для иллюстрации того, почему существуют выходы характеристики, смотрите рисунок Действительные Входные Параметры в 3-Level Банк Асимметричных Синтезирующих Фильтров.
| Входной параметр = Несколько портов | Входной параметр = Один порт (Входные параметры конкатенированного поддиапазона) | |
|---|---|---|
Выходная частота систем координат | То же, что и скорость входного кадра. | То же, что и входная скорость (скорость входных входов конкатенированного поддиапазона). |
Выход кадр Размерностей |
| В качестве входных выходов одинаковое число строк и столбцы. |
Для получения общей информации о банках фильтров смотрите Dyadic Synthesis Filter Banks.
Фильтры банка фильтров
Необходимо задать фильтры highpass и lowpass в группе фильтров путем установки параметра Filter на одну из следующих опций:
User defined- Позволяет вам явным образом задать фильтры с двумя векторами коэффициентов фильтра в параметрах Lowpass FIR filter coefficients и Highpass FIR filter coefficients. Блок использует одинаковые lowpass и highpass фильтры по всему блоку фильтров. Эти два фильтра должны быть получастотными фильтрами, где каждый фильтр проходит полосу частот, которую останавливает другой фильтр. Чтобы использовать этот блок для идеального восстановления сигнала, разложенного блоком Dyadic Analysis Filter Bank, фильтры в этом блоке должны быть разработаны, чтобы идеально восстановить выходы группы фильтров анализа. Чтобы узнать, как спроектировать свои собственные идеальные фильтры реконструкции, смотрите ссылки.Вейвлет, такой как
BiorthogonalилиDaubechies- Блок использует указанный вейвлет, чтобы создать lowpass и highpass фильтры с помощью функции Wavelet Toolboxwfilters. В зависимости от вейвлета, блок может включить параметр Wavelet order или Filter order [synthesis / analysis]. (Последний параметр позволяет вам задавать различные порядки вейвлетов для каскадов фильтра анализа и синтеза.) Чтобы использовать этот блок для восстановления сигнала, разложенного блоком Dyadic Analysis Filter Bank, вы должны задать оба блока, чтобы использовать одинаковые вейвлеты с одинаковым порядком. Для использования вейвлетов необходимо иметь лицензию Wavelet Toolbox.
Определение фильтров с параметром фильтра и связанными параметрами
| Фильтр | Настройка образцов для параметров спецификации связанного фильтра | Соответствующий синтаксис функции вейвлета |
|---|---|---|
User-defined | Фильтры на основе вейвлетов Daubechies с
| Ничего |
Haar | Ничего | wfilters('haar') |
Daubechies | <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> | wfilters('db4') |
Symlets | <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> | wfilters('sym3') |
Coiflets | <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> | wfilters('coif1') |
Biorthogonal | <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> | wfilters('bior3.1') |
Reverse Biorthogonal | <reservedrangesplaceholder1> <reservedrangesplaceholder0> | wfilters('rbio3.1') |
Discrete Meyer | Ничего | wfilters('dmey') |
Примеры
См. примеры по Dyadic Analysis Filter Bank блока страницы с описанием.
Параметры
Параметры, отображаемые в диалоговом окне блока, варьируются в зависимости от установки параметра Filter. Только некоторые из параметров, описанных ниже, видны в диалоговом окне в любое время.
Примечание
Чтобы использовать этот блок для восстановления сигнала, разложенного блоком Dyadic Analysis Filter Bank, все параметры в этом блоке должны быть такими же, как и соответствующие параметры в блоке Dyadic Analysis Filter Bank (кроме Lowpass FIR filter coefficients и Highpass FIR filter coefficients; см. описание этих параметров).
- Filter
Тип фильтра, используемый для определения высоко- и низкочастотных конечная импульсная характеристика в группе фильтров:
Выберите
User definedявное определение коэффициентов фильтра в параметрах Lowpass FIR filter coefficients и Highpass FIR filter coefficients.Выберите вейвлет, такой как
BiorthogonalилиDaubechiesдля задания вейвлет-основанного фильтра. Блок использует Wavelet Toolboxwfiltersфункция для создания фильтров. Дополнительные параметры, такие как Wavelet order или Filter order [synthesis / analysis], могут стать активными. Список поддерживаемых вейвлеты см. в таблице «Задание фильтров с параметром фильтра и связанными параметрами».
- Lowpass FIR filter coefficients
Вектор коэффициентов фильтра (нисходящие степени z), который задает коэффициенты, используемые всеми lowpass в группе фильтров. Этот параметр активируется, когда вы задаете Filter
User defined. Фильтр lowpass должен быть полупериодическим фильтром, который проходит полосу частот, остановленную фильтром, заданным в параметре Highpass FIR filter coefficients. Чтобы идеально восстановить сигнал, разложенный Dyadic Analysis Filter Bank, фильтры в этом блоке должны быть разработаны, чтобы идеально восстановить выходы группы фильтров анализа. В противном случае реконструкция не идеальна. Значения по умолчанию этого параметра задают идеальный фильтр реконструкции для настроек по умолчанию Dyadic Analysis Filter Bank (на основе вейвлета Daubechies с порядком вейвлет3).- Highpass FIR filter coefficients
Вектор коэффициентов фильтра (нисходящие степени z), который задает коэффициенты, используемые всеми высокочастотными фильтрами в группе фильтров. Этот параметр активируется, когда вы задаете Filter
User defined. Фильтр highpass должен быть полуполосой фильтром, который пропускает частоту полосы останавливается фильтром, заданным в параметре Lowpass FIR filter coefficients. Чтобы идеально восстановить сигнал, разложенный Dyadic Analysis Filter Bank, фильтры в этом блоке должны быть разработаны, чтобы идеально восстановить выходы группы фильтров анализа. В противном случае реконструкция не идеальна. Значения по умолчанию этого параметра задают идеальный фильтр реконструкции для настроек по умолчанию Dyadic Analysis Filter Bank (на основе вейвлета Daubechies с порядком вейвлет3).- Wavelet order
Порядок вейвлета, выбранного в параметре Filter. Этот параметр активируется только, когда вы задаете Filter для определенных типов вейвлеты, как показано в таблице Установка фильтров с параметром фильтра и связанными параметрами.
- Filter order [synthesis / analysis]
Порядок вейвлета для стадий синтеза и анализа фильтра. Для примера, когда вы устанавливаете параметр Filter на Biorthogonal и устанавливаете параметр Filter order [synthesis / analysis] на
[2 / 6], блок вызываетwfiltersфункция с входным параметром'bior2.6'. Этот параметр активируется только, когда вы задаете Filter для определенных типов вейвлеты, как показано на Указание Фильтров с Параметром Фильтра и Связанными Параметрами.- Number of levels
Количество уровней банка фильтров. Асимметричная структура n -level имеет n + 1 входы, а симметричная структура n -level 2n входы, как показано на Wavelet Filter Banks.
Настройкой по умолчанию этого параметра является
2.- Tree structure
Структура группы фильтров:
Asymmetric, илиSymmetric. См. Раздел «Банки вейвлет»Настройкой по умолчанию этого параметра является
Asymmetricдля блока Dyadic Synthesis Filter Bank иSymmetricдля блока IDWT.- Input
Установите значение
Multiple portsдля принятия каждого входного поддиапазона в отдельном порте (самый верхний порт принимает поддиапазон с самой высокой полосой частот). Установите значениеSingle portпринять один вектор или матрицу конкатенированных поддиапазонов в одном порте. Для получения дополнительной информации см. «Требования к входу».Настройкой по умолчанию этого параметра является
Multiple portsдля блока Dyadic Synthesis Filter Bank иSingle portдля блока IDWT.
Ссылки
Флиге, Н. Дж. Multirate Digital Signal Processing: Multirate Systems, Filter Banks, вейвлеты. Западный Сассекс, Англия: John Wiley & Sons, 1994.
Странг, Г. и Т. Нгуен. Вейвлеты и банки фильтров. Wellesley, MA: Wellesley-Cambridge Press, 1996.
Vaidyanathan, P. P. Multirate Systems and Filter Banks. Englewood Cliffs, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1993.
Поддерживаемые типы данных
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
Вход |
|
Выход |
|