fdesign.octave

Спецификация фильтра октавы

Синтаксис

d = fdesign.octave(l) d = fdesign.octave(l, MASK) d = fdesign.octave(l, MASK, spec) d = fdesign.octave(..., Fs)

Описание

d = fdesign.octave(l) создает октавный объект спецификации фильтров d, с l полосы на октаву. Значение по умолчанию для l это единица.

Примечание

Фильтры, созданные fdesign.octave соответствовать ANSI^® S1.11-2004 и стандарты МЭК 61260:1995.

d = fdesign.octave(l, MASK) создает октавный объект спецификации фильтров d с l полосы на октаву и MASK спецификация для FVTool. Доступные значения для маски:

'class 0'
'class 1'
'class 2'

d = fdesign.octave(l, MASK, spec) создает октавный объект спецификации фильтров d с l полосы на октаву, MASK спецификация для FVTool и spec спецификация вектора символов. Доступные спецификации:

'N, F0'

(не чувствительный к регистру), где:

N - порядок фильтра
F0 - центральная частота. Центральная частота задается в нормированных частотных модулях, принимая частоту дискретизации 48 кГц, если частота дискретизации в Гц не включена в спецификацию: d = fdesign.octave(..., Fs). Если вы задаете недопустимую центральную частоту, выдается предупреждение, и центральная частота округляется до ближайшего допустимого значения. Можно определить допустимые центральные частоты для проекта при помощи validfrequencies с твоего октавного объекта спецификации фильтров. Для примера:
```
d = fdesign.octave(1,'Class 1','N,F0',6,1000,44.1e3);
validcenterfreq = validfrequencies(d);
```
Допустимые центральные частоты:
- Должно быть более 20 Гц и менее 20 кГц, если вы задаете частоту дискретизации. Область значений 20 Гц до 20 кГц является стандартной областью значений слуха человека.
- Вычисляются согласно следующему алгоритму, если количество полос на октаву, L, чётно:
  G = 10^(3/10); x = -1000:1350; validcenterfreq = 1000*(G.^((2*x-59)/(2*L))); validcenterfreq = validcenterfreq(validcenterfreq>20 & validcenterfreq<2e4);
- Вычисляются согласно следующему алгоритму, если количество полос на октаву, L, нечетно:
  G = 10^(3/10); x = -1000:1350; validcenterfreq = 1000*(G.^((x-30)/L)); validcenterfreq = validcenterfreq(validcenterfreq>20 & validcenterfreq<2e4);
  Сохраняются только центральные частоты больше 20 и меньше 20 000. Центральные частоты и соответствующие верхние частоты полосы должны быть меньше частоты Найквиста, что составляет половину частоты дискретизации (samplingfreq). Вектор частот верхней полосы (upperbandfreq), соответствующий центральным частотам (validcenterfreq) вычисляется с помощью следующего алгоритма:
  upperbandfreq = validcenterfreq.*(G^(1/(2*L)));
  Алгоритм удаляет центральные частоты, соответствующие частотам верхней полосы которых не подчиняются правилу Найквиста.
  validcenterfreq = validcenterfreq(upperbandfreq < samplingfreq/2);
  Если вы не задаете частоту дискретизации, fdesign.octave принимает samplingfreq 48 кГц. Чтобы получить действительные нормированные центральные частоты, оставшиеся центральные частоты делятся на 24 000.
  validcenterfreq = validcenterfreq/24000;

Примеры

свернуть все

Проектирование октавного полосного фильтра

Открыть Live Script

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

Спроектируйте фильтр класса 0 шестого порядка, октавного диапазона с центральной частотой 1000 Гц и, частотой дискретизации 44,1 кГц.

d = fdesign.octave(1,'Class 0','N,F0',6,1000,44100)

d = 
  octave with properties:

               Response: 'Octave and Fractional Octave'
         BandsPerOctave: 1
                   Mask: 'Class 0'
          Specification: 'N,F0'
            Description: {2x1 cell}
    NormalizedFrequency: 0
                     Fs: 44100
            FilterOrder: 6
                     F0: 1000

biquad = design(d,'SystemObject',true)

biquad = 
  dsp.BiquadFilter with properties:

                   Structure: 'Direct form II'
             SOSMatrixSource: 'Property'
                   SOSMatrix: [3x6 double]
                 ScaleValues: [4x1 double]
           InitialConditions: 0
    OptimizeUnityScaleValues: true

  Show all properties

Постройте график величины характеристики фильтра с помощью fvtool. Логарифмическая шкала частоты автоматически устанавливается fvtool для октавных фильтров.

fvtool(biquad)

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 2 objects of type line.

Фильтрация синусоидального сигнала с помощью указанного выше спроектированного фильтра. Вход представляет собой сумму двух тонов - один с частотой 0,3 кГц и другой с частотой 3 кГц. Инициализируйте спектральный анализатор, чтобы просмотреть отфильтрованный спектр выходной степени.

Fs = 2500;
Sineobject1 = dsp.SineWave('SamplesPerFrame',1024,...
    'SampleRate',Fs,'Frequency',100);
Sineobject2 = dsp.SineWave('SamplesPerFrame',1024,...
    'SampleRate',Fs,'Frequency',1000);

sa = dsp.SpectrumAnalyzer('SampleRate',Fs,'NumInputPorts',2,...
    'PlotAsTwoSidedSpectrum',false,'YLimits',[-250,50],...
    'ChannelNames',{'Input','FilteredOutput'},'ShowLegend',true);

Поток синусоидального сигнала и передайте его как вход в биквадратический фильтр. Просмотрите вход и отфильтрованные выходом степени спектры с помощью спектрального анализатора.

for Iter = 1:3000
    Sinewave1 = Sineobject1();
    Sinewave2 = Sineobject2();
    Input = Sinewave1 + Sinewave2;
    filteredOutput = biquad(Input);
    sa(Input,filteredOutput);
end

Figure Spectrum Analyzer contains an axes and other objects of type uiflowcontainer, uimenu, uitoolbar. The axes contains 2 objects of type line. These objects represent Input, FilteredOutput.

См. также

fdesign

Введенный в R2011a

Документация