Nyquist Filter
Проектирование фильтра Nyquist
Библиотека
Фильтрация/фильтрация проектов
dspfdesign
Описание
Этот блок приносит возможности создания фильтра filterbuilder функцию в Simulink® окружение.
Этот блок поддерживает генерацию кода SIMD. Для получения дополнительной информации смотрите Генерация кода.
Диалоговое окно
Смотрите Nyquist Filter Design - Main Pane для получения дополнительной информации о параметрах этого блока. Панели Data Types и Code Generation недоступны для блоков в библиотеке DSP System Toolbox™ Filter Designs.
Параметры этого блока, которые не изменяют порядок фильтрации или структуру, настраиваются.
- View filter response
Эта кнопка открывает Инструмент визуализации фильтра (
fvtool) из Signal Processing Toolbox™ продукта. Можно использовать инструмент для отображения:Величина ответ, фазовый отклик и групповую задержку в частотный диапазон.
Импульсная характеристика и переходная характеристика во временном интервале.
Информация о нуле полюсов.
Инструмент также помогает вам оценить эффективность фильтра, предоставляя информацию о порядке, устойчивости и линейности фазы фильтра. Для получения дополнительной информации о FVTool см. документацию по Signal Processing Toolbox.
Спецификации фильтра
В этой группе вы задаете формат фильтра, такой как импульсная характеристика и порядок фильтра.
- Band
Задает положение центра переходной области между полосой пропускания и полосой упора. Центр переходной области, Fc, вычисляется с помощью значения для Band:
Fc = Fs / (2 · Band).
Значение по умолчанию,
2, соответствует полуполоса фильтру.- Impulse response
Выберите один из
FIRилиIIRиз раскрывающегося списка.FIRявляется значением по умолчанию. Когда вы выбираете импульсную характеристику, методы проекта и структуры, которые можно использовать для реализации фильтра, изменяются соответственно. Эти опции доступны только тогда, когда Band2. Для значений Band, больше2поддерживаются только конечные импульсные характеристики проектов.Примечание
Методы и структуры проекта для конечной импульсной характеристики фильтров не совпадают с методами и структурами для БИХ фильтров.
- Filter order mode
Выберите один из
Minimum(по умолчанию) илиSpecifyиз раскрывающегося списка. ВыборSpecifyвключает опцию Order (см. следующие разделы), чтобы можно было ввести порядок фильтрации.- Filter type
Выберите
Single-rate,Decimator,Interpolator, илиSample-rate converter. Ваш выбор определяет тип фильтра, а также методы проекта и структуры, которые доступны для реализации фильтра. По умолчанию блок задает односкоростной фильтр.Выбор
DecimatorилиInterpolatorактивирует Decimation Factor или опции Interpolation Factor соответственно.Выбор
Sample-rate converterактивирует оба фактора.
- Order
Введите порядок фильтрации. Эта опция включена, только если
Specifyбыл выбран для Filter order mode.- Decimation Factor
Введите коэффициент десятикратного уменьшения. Эта опция включена, только если для Filter type задано значение
DecimatorилиSample-rate converter. Значение по умолчанию является 2.- Interpolation Factor
Введите коэффициент интерполяции. Эта опция включена, только если для Filter type задано значение
InterpolatorилиSample-rate converter. Значение по умолчанию является 2.
Спецификации частоты
Параметры в этой группе позволяют вам задать кривую отклика фильтра.
- Frequency constraints
Выберите функции фильтра, которые используются блоком для определения характеристик частотной характеристики.
- Frequency units
Используйте этот параметр, чтобы определить, нормированы ли ваши настройки частоты или в абсолютной частоте. Выберите
Normalized (0–1)для ввода частот в нормированном виде. Это поведение по умолчанию. Чтобы ввести частоты в абсолютных значениях, выберите одну из частотных модулей из выпадающего списка- Hz,kHz,MHz, илиGHz. Выбор одной из опций модулей включает параметр Input sample rate.- Input sample rate
Fs, заданный в модулях, которые вы выбрали для Frequency units, определяет частоту дискретизации на входе фильтра. Когда вы предоставляете входную частоту дискретизации, все частоты в спецификациях также находятся в выбранных модулях. Этот параметр доступен, когда вы выбираете одну из опций частоты из списка Frequency units.
- Transition width
Задайте ширину перехода между концом полосы пропускания и ребром полосы упора. Задайте значение в нормированных частотных модулях или абсолютных модулях, выбранных в Frequency units.
Спецификации величины
Параметры в этой группе задают ответ фильтра в полосах пропускания и полосах остановки.
- Magnitude units
Задайте модули для любого параметра, который вы предоставляете в спецификациях величины. В раскрывающемся списке выберите одну из следующих опций:
Linear- Задайте величину в линейных модулях.dB- Задайте величину в децибелах (по умолчанию)Squared- Задайте величину в квадратичных модулях.
- Stopband attenuation
Введите ослабление фильтра в полосе остановок в модулях, которые вы выбираете для Magnitude units, линейных или децибелов.
Алгоритм
Параметры в этой группе позволяют вам задать метод проекта и структуру вашего фильтра.
- Design Method
Список методов проекта, доступных для введенных спецификаций частоты и величины. При изменении спецификаций для фильтра, таких как изменение импульсной характеристики, изменяются и методы, доступные для проектирования фильтров. Метод проекта БИХ по умолчанию
Butterworth, и метод конечной импульсной характеристики по умолчанию являетсяKaiser window.- Scale SOS filter coefficients to reduce chance of overflow
Выбор этого параметра направляет проект на масштабирование коэффициентов фильтра, чтобы уменьшить вероятность того, что входы или вычисления в переполнении фильтра и превысят представимую область значений фильтра. Удаление этой опции удаляет масштабирование. Этот параметр применяется только к БИХ.
- Design Options
Опции для каждого проекта являются специфическими для каждого метода проектирования. В этом разделе представлены не все доступные опции для всех проектов и методов проектирования. Есть много других, с которыми вы сталкиваетесь, когда вы выбираете различные методы проекта и спецификации фильтра. Следующие опции представляют некоторые из наиболее распространенных таковых.
- Density factor
Коэффициент плотности управляет плотностью частотной сетки, над которой оптимизация метода проекта оценивает функцию отклика фильтра. Количество одинаково разнесенных точек в сетке - это значение, которое вы вводите Density factor раз (порядок фильтрации + 1).
Увеличение значения создает фильтр, который более близко аппроксимирует идеальный фильтр равновесия, но увеличивает время, необходимое для разработки фильтра. Значение по умолчанию 20 представляет разумную сделку между точным приближением к идеальному фильтру и временем разработки фильтра.
- Minimum order
Когда вы выбираете этот параметр, метод проекта определяет и проектирует фильтр минимального порядка, чтобы соответствовать вашим спецификациям. Некоторые фильтры не предоставляют этот параметр. Выберите
Any,Even, илиOddиз выпадающего списка, чтобы направить проект на любой минимальный порядок, или минимальный четный порядок, или минимальный нечетный порядок.- Stopband Shape
Форма пробки позволяет вам задать, как изменяется пробка с увеличением частоты. Выберите один из следующих опций:
Flat- Указывает, что диапазон остановки плоский. Ослабление не меняется, когда частота увеличивается.Linear- Указывает, что затухание в полосе задерживания изменяется линейно, когда частота увеличивается. Измените уклон пробки путем установки Stopband decay.
- Stopband Decay
Когда вы задаете форму Stop band, Stop band dray задает количество распада, приложенное к stop band. следующие условия применяются к распаду стопбенда на основе значения формы стопбенда:
Когда вы задаете Stopband shape
FlatStopband decay не влияет на диапазон остановок.Когда вы задаете Stopband shape
Linear, введите наклон пробки в единицах дБ/рад/с. Блок применяет наклон к полосе упора.Когда вы задаете Stopband shape
1/f, введите значение для степени n в отношении (1/f)n для определения распада диапазона остановок. Блок применяет (1/f)n отношение к полосе стопора, приводящее к экспоненциально уменьшающемуся затуханию в полосе задерживания.
Реализация фильтра
- Structure
Для выбранных спецификаций фильтра и метода проекта этот параметр приводит список структур фильтра, доступных для реализации фильтра.
- Use basic elements to enable filter customization
Установите этот флажок, чтобы реализовать фильтр как подсистему базовых блоков Simulink. Снимите флажок, чтобы реализовать фильтр как подсистему высокого уровня. По умолчанию этот флажок снимается.
Реализация высокого уровня обеспечивает лучшую совместимость между различными структурами фильтра, особенно фильтрами, которые содержали бы алгебраические циклы при построении с использованием базового элемента. С другой стороны, использование базового элемента позволяет использовать следующие параметры оптимизации:
Optimize for zero gains - Завершает цепи, которые содержат Gain блоки с усилением нуля.
Optimize for unit gains - Удалите Gain блоки, которые масштабируются в единицу раз.
Optimize for delay chains - замена цепей задержки, состоящих из n единичных задержек с одной задержкой по n.
Optimize for negative gains - используйте вычитание в блоках Sum вместо отрицательного усиления в блоках Gain.
- Input processing
Укажите, как блок должен обрабатывать вход. Доступные опции могут варьироваться в зависимости от настроек Filter Structure и параметров Use basic elements for filter customization. Можно задать для этого параметра одну из следующих опций:
Columns as channels (frame based)- Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал.Elements as channels (sample based)- Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал.
- Rate options
Когда параметр Filter type задает многоскоростной фильтр, выберите правило обработки скорости для блока из следующих опций:
Enforce single-rate processing- Когда вы выбираете эту опцию, блок поддерживает частоту дискретизации входа.Allow multirate processing- Когда вы выбираете эту опцию, блок настраивает скорость на выходе, чтобы включать увеличенное или уменьшенное количество выборок. Чтобы выбрать эту опцию, вы должны задать параметр Input processing равнымElements as channels (sample based).
- Use symbolic names for coefficients
Установите этот флажок, чтобы включить спецификацию коэффициентов с помощью MATLAB® переменные. Доступные имена коэффициентов различаются в зависимости от структуры фильтра. Использование символьных имен позволяет настраивать коэффициенты фильтра в сгенерированном коде. По умолчанию этот флажок снимается.
Поддерживаемые типы данных
| Порт | Поддерживаемые типы данных |
|---|---|
Вход |
|
Выход |
|