Variable Fractional Delay

Задержка входа изменяющимся во времени дробным количеством периодов дискретизации

Библиотека:
Системный тулбокс DSP/сигнальные операции

Описание

Блок Variable Fractional Delay задерживает входной сигнал на заданное количество дробных выборок вдоль каждого канала входа. Блок может также одновременно вычислять несколько задержанные версии (отводов) одного и того же сигнала. Для получения примера смотрите Сигнал задержки, использующий дробную задержку многозадачности.

Когда задержка имеет дробное значение, блок интерполирует входной сигнал, чтобы получить новые выборки в нецелочисленных интервалах дискретизации. Можно задать Interpolation mode параметр один из Linear, FIR, или Farrow. Блок поддерживает изменяющиеся во времени значения задержки. То есть значение задержки может варьироваться в система координат от выборки к выборке.

Блок принимает, что входные значения в Delay порту находятся между _Dmin и _Dmax, где _Dmin появляется в Valid delay range раздел на вкладке Main диалогового окна блока, и _Dmax является значением параметра Maximum delay (Dmax) in samples. Блок обхватывает значения задержки меньше _Dmin до значений _Dmin и задержки больше _Dmax до _Dmax.

При выборе допустимых факторов необходимо учитывать дополнительные Delay значения для FIR и Farrow режимы интерполяции. Для получения дополнительной информации смотрите Алгоритмы.

Порты

Вход

расширить все

`In` - Вход данных
вектор | матрица

Укажите входные данные в виде вектора или матрицы. Вход данных должен иметь совпадающий тип данных в качестве задержки входа.

Этот блок поддерживает входной сигнал переменного размера. То есть можно изменить количество входных строк во время симуляции. Однако количество каналов должно оставаться постоянным.

Пример: [1 2 3 4; 5 1 4 2; 2 6 2 3; 1 2 3 2; 3 4 5 6; 1 2 3 1]

`Delay` - Задержка входа
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Задайте вход задержки в виде скаляра, вектора, матрицы или N массива -D. Задержка может быть целым числом или дробным значением. Блок интерполирует сигнал, чтобы получить новые выборки с нецелочисленными интервалами дискретизации. Задержка входа должен иметь совпадающий тип данных, что и вход данных.

Этот блок поддерживает сигнал задержки переменного размера. То есть можно изменить одну или обе размерности сигнала задержки во время симуляции. Однако блок должен убедиться, что полученное количество выходных каналов остается постоянным на протяжении всей симуляции.

Когда параметр Input processing установлен в Columns as channels (frame based), таблица ниже показывает эффект размерности задержки входа на входе данных. Для получения примера смотрите Сигнал задержки, использующий дробную задержку многозадачности.

Вход данных	Задержка входа	Выход	Эффект задержки входа на входе данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N (неориентированный, один канал)	1-by- P	N -by- P	P отводы. Каждый столбец в выход является задержанной версией входа. Значение задержки задается соответствующим элементом в векторе задержки входа.
N (неориентированный, один канал)	N -by- P	N -by- P	P отводы. В сложение задержка изменяется в пределах каждой системы координат от выборки к выборке.
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	скаляр	N -by-1	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	N -by-1	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	1-by- P	N -by- P	P отводы. Каждый столбец в выход является задержанной версией входа. Значение задержки задается соответствующим элементом в векторе задержки входа.
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	N -by- P	N -by- P	P отводы. В сложение задержка изменяется в пределах каждой системы координат от выборки к выборке.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	скаляр	N -by- L	Одно значение задержки, примененное ко всем входным каналам
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	1-by- L	N -by- L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by-1	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by- L	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	1 на 1-бай- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Та же задержка для всех каналов.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	1-by- L -by- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Тапы варьируются в разных каналах.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by-1-by- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Задержка изменяется в системе координат от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для каждого канала.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by- L -by- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Задержка изменяется в системе координат от выборки к выборке. Разный набор значений задержки для каждого канала.

Когда параметр Input processing установлен в Elements as channels (sample based), таблица ниже показывает эффект размерности задержки входа на входе данных.

Вход данных	Задержка входа	Выход	Эффект задержки входа на входе данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	скаляр	N -by-1	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	N -by-1	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	скаляр	N -by- L	Одно значение задержки, примененное ко всем входным каналам
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	1-by- L	N -by- L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	N -by-1	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	N -by- L	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.

Пример: [2 3 4 5]

Пример: [2,5]

Пример: [5.6]

Выход

расширить все

`Port_1` - Задержка выхода
вектор | матрица

Задержанный выход, возвращенный как вектор или матрица. Тип данных и сложность выхода совпадают с типом данных и сложностью входных данных.

Когда параметр Input processing установлен в Columns as channels (frame based), таблица ниже показывает эффект размерности задержки входа на входе данных.

Вход данных	Задержка входа	Выход	Эффект задержки входа на входе данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N (неориентированный, один канал)	1-by- P	N -by- P	P отводы. Каждый столбец в выход является задержанной версией входа. Значение задержки задается соответствующим элементом в векторе задержки входа.
N (неориентированный, один канал)	N -by- P	N -by- P	P отводы. В сложение задержка изменяется в пределах каждой системы координат от выборки к выборке.
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	скаляр	N -by-1	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	N -by-1	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	1-by- P	N -by- P	P отводы. Каждый столбец в выход является задержанной версией входа. Значение задержки задается соответствующим элементом в векторе задержки входа.
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	N -by- P	N -by- P	P отводы. В сложение задержка изменяется в пределах каждой системы координат от выборки к выборке.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	скаляр	N -by- L	Одно значение задержки, примененное ко всем входным каналам
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	1-by- L	N -by- L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by-1	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by- L	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	1 на 1-бай- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Та же задержка для всех каналов.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	1-by- L -by- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Тапы варьируются в разных каналах.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by-1-by- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Задержка изменяется в системе координат от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для каждого канала.
N -by - L (L каналы с форматом кадра, равным N)	N -by- L -by- P	N -by- L -by- P	L каналы. P отводы на канал. Задержка изменяется в системе координат от выборки к выборке. Разный набор значений задержки для каждого канала.

Вход данных	Задержка входа	Выход	Эффект задержки входа на входе данных
N (неориентированный, один канал)	скаляр	Неориентированный (N)	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N (неориентированный, один канал)	Неориентированный (N)	Неориентированный (N)	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	скаляр	N -by-1	Одно значение задержки, примененное к каналу входа
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	Неориентированный (N)	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by-1 (один канал с форматом кадра, равным N)	N -by-1	N -by-1	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	скаляр	N -by- L	Одно значение задержки, примененное ко всем входным каналам
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	1-by- L	N -by- L	Уникальное значение задержки для каждого входного канала
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	N -by-1	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Одинаковый набор значений задержки для всех каналов.
N -by - L (L каналы с N выборками в каждом канале)	N -by- L	N -by- L	Значение задержки изменяется в системе координат от выборки к выборке. Различные значения задержки для каждого входного канала.

Пример: [0 0 0 0; 0 0 0 0; 1 0 0 0; 5 2 0 0; 2 1 3 0; 1 6 4 4]

Пример: [0 0 0 0; 0 0 0 0; 0,5 1,0 1,5 2,0; 3 1,5 3,5 3,0; 3,5 3,5 3,0 2,5; 1,5 4,0 2,5 2,5]

Пример: [0 0 0 0; 0 0 0 0; 0 0 0 0; 0 0 0 0; 0 0 0 0; 0,4 0,8 1,2 1,6]

Параметры

расширить все

`Interpolation mode` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `FIR` | `Farrow`

Укажите метод интерполяции. Используя этот метод, блок интерполирует сигнал, чтобы получить новые выборки с нецелочисленными интервалами дискретизации.

Linear - Линейная интерполяция. В этом режиме блок хранит _Dmax + 1 самых последних выборок, которые порт In получает для каждого канала. _Dmax - значение, заданное в параметре Maximum delay (Dmax) in samples.
FIR - Полифаза конечной импульсной характеристики интерполяция. В этом режиме блок хранит _Dmax + P + 1 самых последних выборок, которые порт In получает для каждого канала. P - значение, заданное в параметре Interpolation filter half-length (P).
Farrow - Метод ЛаГрейнджа. В этом режиме блок хранит _Dmax + $\frac{N}{2}$ + 1 самая последняя выборка, которую In порт получает для каждого канала. N - значение, заданное в параметре Farrow filter length (N).

Для получения дополнительной информации об этих методах см. «Алгоритмы».

`Interpolation filter half-length (P)` - Половина длины интерполяционного фильтра
`4` (по умолчанию) | положительное целое число в области значений [1 65535]

Половинная длина конечной импульсной характеристики фильтра интерполяции. Для периодических сигналов большее значение этого свойства, которое указывает на фильтр более высокого порядка, приводит к лучшей оценке задержанной выходной выборки. Значение свойства от 4 до 6, которое соответствует фильтру 7-го - 11-го порядка, обычно является адекватным.

Пример: 6

Пример: 10

Зависимости

Этот параметр применяется только, когда вы устанавливаете Interpolation mode на FIR.

`Interpolation points per input sample` - Количество точек интерполяции на входную выборку
`10` (по умолчанию) | положительное целое число в области значений [2, 65 535]

Количество точек интерполяции на вход выборку, в которой вычисляется уникальная конечная импульсная характеристика интерполяционный фильтр.

Пример: 20

Пример: 5

Зависимости

Этот параметр применяется только, когда вы устанавливаете Interpolation mode на FIR.

`Normalized input bandwidth (0 to 1)` - Нормированная входная полоса пропускания
`1` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений (0, 1]

Нормированная входная полоса, при которой можно ограничить интерполированные выходные выборки. Значение 1 равен частоте Найквиста, или половине частоты дискретизации, Fs. Используйте это свойство, чтобы использовать ограниченное по диапазону содержимое частоты входного входа. Для примера, если входной сигнал не имеет содержимого частоты выше Fs/4, можно задать значение 0.5.

Пример: 0.5

Пример: 0.8

Зависимости

Этот параметр применяется только, когда вы устанавливаете Interpolation mode на FIR.

`Farrow filter length (N)` - Длина фильтра Фэрроу
`4` (по умолчанию) | целое число, больше или равное 2

Длина конечной импульсной характеристики, реализованная с использованием структуры Farrow. Если длина равна 2, фильтр выполняет линейную интерполяцию.

Пример: 4

Пример: 10

Зависимости

Этот параметр применяется только, когда вы устанавливаете Interpolation mode на Farrow.

`Maximum delay (Dmax) in samples` - Максимальная задержка
`100` (по умолчанию) | целое число в области значений [0 65535]

Максимальная задержка, которую может произвести блок, _Dmax. Входные значения задержки, превышающие это максимальное, обрезаются до _Dmax.

Пример: 200

Пример: 500

`Input processing` - Метод обработки входов
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

Укажите, как блок должен обрабатывать вход. Можно задать для этого параметра одну из следующих опций:

Columns as channels (frame based) (по умолчанию) - Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. Блок обрабатывает каждый из R входных столбцов как независимые каналы, содержащие _Mi последовательные временные выборки.
Вход в Delay порт v содержит значения с плавающей точкой, которые задают количество интервалов расчета, чтобы задержать текущий вход.
Вход порта Delay может быть скалярным значением для равномерной задержки каждой выборки в каждом канале. Это также может быть вектор- M столбец, содержащий одну задержку для каждой выборки во входном кадре. Блок применяет набор задержек, содержащийся в векторе, идентично к каждому каналу многоканального входа. Вход в Delay порт может также быть вектором- R строки, содержащим одну задержку для каждого канала. Наконец, запись порта Delay может быть матрицей M -by R, содержащей разную задержку для каждого соответствующего элемента входа.
Например, если v - матрица _Mi -by-1 [v(1) v(2) ... v(Mi)]'самая ранняя выборка в текущей системе координат задерживается v(1) дробные интервалы выборки, следующая выборка в системе координат задерживается v(2) дробные интервалы дискретизации и так далее. Блок применяет набор дробных задержек, содержащихся в v, идентично к каждому каналу многоканального входа.
Elements as channels (sample based) - Когда вы выбираете эту опцию, блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. Блок обрабатывает каждый элемент N-D входного массива, u, как независимый канал. Вход к Delay порту, v, должен или быть массивом N-D того же размера и размерности как вход u, или быть скалярным значением, таким что _{<reservedrangesplaceholder2> ≤ <reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>}.
Например, рассмотрим M -by - R входную матрицу. Блок обрабатывает каждый из элементов матрицы M * R как независимые каналы. Вход к Delay порту может быть M R матрицей значений с плавающей запятой в <reservedrangesplaceholder5> ≤ <reservedrangesplaceholder4> ≤ <reservedrangesplaceholder3> _{области значений}, который определяет количество типовых интервалов, чтобы _{задержать} каждый _канал входа, или это может быть скалярное значение с плавающей запятой, <reservedrangesplaceholder2> ≤ <reservedrangesplaceholder1> ≤ <reservedrangesplaceholder0>, которым одинаково можно задержать все каналы.
В режиме обработки на основе сэмплирования блок обрабатывает неориентированный векторный вход как M-на-1 матрицу. В этом режиме выход также является неориентированным вектором.

`InitialConditions` - Начальные значения в памяти
`0` (дефолт) | скаляр | 1-by-<reservedrangesplaceholder3> D выстраивает

| 1-by-<reservedrangesplaceholder1> (<reservedrangesplaceholder0>) массив

Задайте значения с в памяти блока в начале симуляции. Размерности этого параметра могут варьироваться в зависимости от того, хотите ли вы фиксированных или изменяющихся во времени начальных условий. Блок обрабатывает каждый из R входных столбцов как система координат, содержащий M последовательных временных выборок из независимого канала.

Для входной матрицы M -by R, u, можно задать этот параметр следующим образом:

Чтобы задать фиксированные начальные условия, установите этот параметр в скалярное значение. Блок инициализирует каждую выборку каждого канала в памяти, используя значение, которое вы задаете.
Размерности, заданные для изменяющихся во времени начальных условий, зависят от метода интерполяции. Чтобы задать различные изменяющиеся во времени начальные условия для каждого канала, установите этот параметр следующим образом:
- Если вы устанавливаете Interpolation mode равной Linear, установите Initial conditions на массив размера 1-by- R -by- D, где D - значение в Maximum delay (Dmax) in samples параметре.
- Если вы устанавливаете Interpolation mode равной FIR или Farrow, установите Initial conditions в массив размером 1-by- R -by- (D + L), где D является значением максимальной задержки. Для конечной импульсной характеристики интерполяции L - значение половины длины интерполяционного фильтра. Для интерполяции Farrow, L равен floor из половины значения длины фильтра farrow (floor( farrow filter length/2)).

Пример: 1

Пример: randn (1,3,104)

`Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one` - Отключить прямое сквозное соединение
`off` (по умолчанию) | `on`

Установите этот флажок, чтобы отключить прямое сквозное соединение путем увеличения минимального возможного значения задержки. Когда вы устанавливаете параметр Input processing равным Columns as channels (frame based)блок увеличивает минимальное возможное значение задержки на frame size – 1. Точно так же, когда вы устанавливаете параметр Input processing на Elements as channels (sample based)блок увеличивает минимальное возможное значение задержки на одну выборку.

Установка этого флажка позволяет вам использовать блок Variable Fractional Delay в циклах обратной связи.

`For small input delay values` - Действие для малых входных значений задержки
`Clip to the minimum value necessary for centered kernel` (по умолчанию) | `Use off-centered kernel` | `Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered`

Задайте поведение блока, когда входные значения задержки слишком малы, чтобы центрировать ядро.

Можно задать, как блок обрабатывает входные значения задержки, которые являются слишком маленькими для центрирования ядра, используя один из следующих вариантов:

В обоих FIR и Farrow режимы интерполяции, можно выбрать Clip to the minimum value necessary for centered kernel. Эта опция заставляет блок увеличивать _Dmin до наименьшего значения, необходимого для сохранения центра ядра.
В FIR режим интерполяции, можно выбрать Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered. Эта опция заставляет блок сохранять значение _Dmin и вычислять все интерполированные значения с помощью Linear интерполяция.
В Farrow режим интерполяции, можно выбрать Use off-centered kernel. Эта опция заставляет блок сохранять значение _Dmin и вычислять интерполированные значения с помощью фильтра farrow с нецентрированным ядром.

Зависимости

Этот параметр применяется только, когда Interpolation mode установлено на FIR или Farrow.

`Valid delay range (in samples)` - Область значений допустимых значений задержки
[0 100] (по умолчанию) | [_Dmin Dmax]

Это свойство доступно только для чтения.

Значения области значений задержки [_Dmin Dmax] вычисляются (в _{выборках}) блоком на основе текущих настроек параметра. Dmin является наименьшим _{возможным} допустимым значением задержки (в выборках). Блок отсекает все входные значения задержки менее Dmin до Dmin. Dmax является _{максимально} _{допустимым} значением _{задержки} (в выборках). Блок отсекает все входные значения задержки, больше Dmax до Dmax.

Если для Interpolation mode задано одно из следующих значений:

Linear - _Dmin равен 0. _Dmax равняется значению, заданному в параметре Maximum delay (Dmax) in samples.
FIR - _Dmin равен P - 1, где P - значение, заданное вами в Interpolation filter half-length (P). _Dmax равняется значению, заданному в параметре Maximum delay (Dmax) in samples.
Farrow - _Dmin равен N/2 - 1, где N - значение, заданное вами в Farrow filter length (N). _Dmax равняется значению, заданному в параметре Maximum delay (Dmax) in samples.

Пример: [1 100]

Пример: [2 100]

Пример: [3 100]

Свойства с фиксированной точкой

Свойства с фиксированной точкой

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

Задайте режим округления для операций с фиксированной точкой как один из следующих:

Zero
Ceiling
Convergent
Floor
Nearest
Round
Simplest

Для получения дополнительной информации смотрите режим округления.

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

Когда вы выбираете этот параметр, блок насыщает результат своей операции с фиксированной точкой. Когда вы очищаете этот параметр, блок переносит результат своей операции с фиксированной точкой. Для получения дополнительной информации о saturate и wrap, см. Режим переполнения для операций с фиксированной точкой.

`Coefficients` - Тип данных коэффициентов
`Same word length as input` (по умолчанию) | `Specify word length`

Укажите тип данных коэффициентов фильтра как один из следующих:

Same word length as input - размер слова коэффициентов фильтра совпадает с таковыми у входа к блоку. Длина дроби коэффициентов автоматически устанавливается на шкалу только с двоичной точкой, которая обеспечивает вам лучшую точность, учитывая значение и размер слова коэффициентов.
Specify word length - Указание размера слова коэффициентов, в битах. В этом режиме длина дроби коэффициентов автоматически устанавливается на масштабирование только с двоичной точкой, которое обеспечивает вам лучшую точность, учитывая значение и размер слова коэффициентов.

Для получения дополнительной информации о типе данных коэффициентов, используемых этим блоком, смотрите раздел Фиксированная точка.

`Product output` - Тип данных выходного продукта
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных выходного продукта как один из следующих:

Same as first input -- Блок задает тип выходных данных продукта таким же, как и тип входных данных.
Binary point scaling -- Укажите размер слова и длину дроби выхода продукта в битах.

Для получения дополнительной информации о типе выходных данных продукта смотрите Типы данных умножения и Раздел Фиксированная точка.

`Accumulator` - Тип данных операции накопления
`Same as product output` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

Укажите тип данных операции накопления как один из следующих:

Same as product output -- Блок задает тип данных аккумулятора таким же, как тип выходных данных продукта.
Same as first input -- Блок задает тип данных аккумулятора таким же, как у входных данных.
Binary point scaling -- Укажите размер слова и длину дроби выходного сигнала аккумулятора в битах.

Для получения дополнительной информации о типе данных аккумулятора, используемом этим блоком, смотрите Фиксированную Точку.

`Product output polyval` - Тип данных полинома продукта
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных продуктов полинома значения как один из следующих:

Same as first input -- Блок задает тот продукт полином значения тип данных, который будет таким же, как у входа данных.
Binary point scaling - Задайте размер слова и длину дроби выходного полинома продукта, в битах.

Для получения дополнительной информации о типе данных полинома продуктов значения, используемом этим блоком, смотрите раздел Fixed Точки.

Зависимости

Это свойство применяется, когда вы задаете Interpolation mode Farrow.

`Accumulator polyval` - Тип данных полинома аккумулятора
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Задайте тип данных полинома аккумулятора как один из следующих значений:

Same as first input -- Блок задает тип полинома значения данных аккумулятора так же, как и тип данных входов.
Binary point scaling -- Задайте размер слова и длину дроби полинома аккумулятора значения в битах.

Для получения дополнительной информации о типе полинома значения данных аккумулятора, который использует этот блок, смотрите раздел Фиксированная Точка.

Зависимости

Это свойство применяется, когда вы задаете Interpolation mode Farrow.

`Multiplicand polyval` - Тип данных мультипликационного и полиномиального значения
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Укажите тип данных полинома multiplicand как один из следующих значений:

Same as first input - Блок задает тот же тип данных полинома значения мультипликации и полинома, что и тип данных входов данных.
Binary point scaling -- Задайте размер слова и длину дроби полинома значения в битах.

Для получения дополнительной информации о типе данных полинома и значения, используемом этим блоком, смотрите раздел Fixed Точки.

Зависимости

Это свойство применяется, когда вы задаете Interpolation mode Farrow.

`Output` - Тип данных выходного сигнала блока
`Same as accumulator` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

Укажите тип данных блочного выхода как один из следующих:

Same as accumulator -- Блок задает тот же тип выходных данных, что и тип выходных данных аккумулятора.
Same as first input -- Блок задает тот же тип выходных данных, что и вход данных.
Binary point scaling -- Укажите размер слова и длину дроби блочного выхода в битах.

Для получения дополнительной информации о типе выходных данных, используемом этим блоком, смотрите раздел Фиксированная точка.

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы предотвратить переопределение инструментами с фиксированной точкой типов данных, заданных в диалоговом окне блока.

Примеры моделей

Delay Signal Using Multitap Fractional Delay

Сигнал задержки, использующий многозадачную дробную задержку

Одновременно задерживайте входной сигнал с помощью нескольких отводов.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`yes`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Алгоритмы

расширить все

Значение задержки, заданное в порте Delay, служит индексом в памяти блока U, который сохраняет, как минимум, _Dmax + 1 последние выборки, полученные в порту In для каждого канала. Для примера целочисленная задержка 5 на скаляр входа последовательности извлекает и выводит пятый самый последний вход выборку из памяти блока U (6). Блок вычисляет дробные задержки путем интерполяции между сохраненными выборками. Блок использует линейный, конечная импульсная характеристика, или метод более глубокой интерполяции, чтобы интерполировать значения сигналов с нецелочисленными интервалами выборки.

Режим линейной интерполяции

Для нецелочисленных задержек в каждом шаге расчета метод линейной интерполяции использует две выборки в памяти, ближайшей к указанной задержке, чтобы вычислить значение для выборки в то время.

Для входных данных вектора выходной вектор, y, вычисляется с помощью следующего отношения:

vi = floor(v)	
vf = v-vi					
y(i) = U(i-vi-1)*vf + U(i-vi)*(1-vf)

где,

i -- Индекс текущей выборки
v -- Дробная задержка
vi -- Целочисленная часть задержки
vf -- дробная часть задержки
U -- Входные данные вектор
y -- Выходной вектор данных
U(i-vi), U(i-vi-1) -- Две выборки в памяти, ближайшей к указанной задержке
i-vi - Расстояние, в выборках, между текущим индексом и ближайшей точкой в линии интерполяции.

Переменная дробная задержка сохраняет Dmax + 1 самых последних выборок, полученных на входе для каждого канала, где Dmax является максимально заданной задержкой. U представляет сохраненные выборки.

Режим интерполяции конечной импульсной характеристики

В конечной импульсной характеристике режиме интерполяции блок хранит Dmax + P + 1 последних выборок, полученных на входе для каждого канала, где P является заданной половинной длиной интерполяционного фильтра.

В этом режиме блок обеспечивает дискретный набор дробных задержек:

$v + \frac{i}{L}, v \geq P - 1, i = 0, 1, ..., L - 1$

Если v меньше P - 1, поведение зависит от параметра For small input delay values. Можно задать поведение блока, когда входное значение задержки слишком мало, чтобы центрировать ядро (меньше, чем P-1), путем установки параметра For small input delay values:

Clip to the minimum value necessary for centered kernel - Метод конечной импульсной характеристики интерполяции остается в использовании. Маленькие входные значения задержки обрезаются до наименьшего значения, необходимого для центрирования ядра.
Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered -- Дробные задержки вычисляются с помощью линейной интерполяции, когда значение входа задержки меньше P -1.

В конечную импульсную характеристику режиме интерполяции алгоритм реализует структуру полифазы, чтобы вычислить значение для каждой выборки с заданной задержкой. Каждое плечо структуры соответствует другому значению задержки. Выход, вычисленный для каждой выборки, соответствует выходу рычага со значением задержки, ближайшим к заданной входной задержке. Поэтому на самом деле возможен только дискретный набор задержек. Количество коэффициентов в каждом из L ветвей фильтра структуры полифазы 2 P. В большинстве случаев использование значений P между 4 и 6 предоставляет вам достаточно точные значения интерполяции.

designMultirateFIR функция проектирует конечную импульсную характеристику фильтр интерполяции.

Для примера, когда вы устанавливаете следующие значения:

Интерполяционный фильтр с половинной длиной (P) до 4
Точки интерполяции на входную выборку до 10
Нормированная входная полоса для 1
Затухание в полосе задерживания до 80 дБ

Коэффициенты фильтра заданы:

b = designMultirateFIR(10,1,4,80);

Затем алгоритм реализует этот фильтр как полифаза структуру.

Увеличение длины половины фильтра (P) увеличивает точность интерполяции, но также увеличивает количество расчетов, выполняемых на входную выборку. Объем памяти, необходимой для хранения коэффициентов фильтра, также увеличивается. Увеличение точек интерполяции на выборку (L) увеличивает количество представимых дискретных точек задержки, но также увеличивает требования симуляции к памяти. Вычислительная нагрузка на выборку не влияет.

Нормированная входная полоса от 0 до 1 позволяет вам использовать в своих интересах ограниченное по частоте содержимое входа. Для примера, если вы знаете, что входной сигнал не имеет частоты, содержимого выше _Fs/4, можно задать 0.5 нормированная шумовая полоса для ограничения частотного содержимого выхода этой областью значений.

Примечание

Можно считать, что каждый из L фильтров интерполяции соответствует одной выходной фазе КИХ-фильтра upsample-by L. Поэтому нормированное входное значение улучшает диапазон остановок в критических областях и ослабляет требования к диапазону остановок в частотных областях без энергии сигнала.

Режим интерполяции Farrow

В режиме интерполяции farrow блок хранит Dmax + N/2 + 1 последних выборок, полученных на входе для каждого канала, где N является заданной длиной фильтра farrow.

Алгоритм использует метод LaGrange, чтобы интерполировать значения.

Чтобы увеличить минимальное возможное значение задержки, установите флажок Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one. Установка этого флажка препятствует возникновению алгебраических циклов, когда вы используете блок внутри цикла обратной связи.

Чтобы задать поведение, когда входное значение задержки слишком мало, чтобы центрировать ядро (меньше $\frac{N}{2}$ - 1), используйте настройку действия Farrow small delay.

Clip to the minimum value necessary for centered kernel - Блок клипирует маленькие входные значения задержки до наименьшего значения, необходимого для сохранения центра ядра. Это увеличивает _Dmin, но приводит к более точным значениям интерполяции.
Use off-centered kernel - Дробные задержки вычисляются с помощью фильтра Фэрроу с нецентрированным ядром. Этот режим не увеличивает _Dmin, но результаты для входных значений задержки меньше $\frac{N}{2}$ - 1 менее точны, чем результаты, достигнутые путем сохранения ядра центрированным.

Расширенные возможности

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

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

На графиках в следующих разделах показаны типы данных, используемые в Variable Fractional Delay для сигналов с фиксированной точкой.

Хотя можно задать большинство из этих типов данных, следующие типы данных вычисляются внутри блока и не могут быть непосредственно заданы в диалоговом окне блока.

Тип данных	Размер слова	Длина дроби
Тип данных vf	Размер слова коэффициентов	То же, что и размер слова
Тип данных HoldInteger	Тот же размер слова, что и входное значение задержки	`0` биты
Целочисленный тип данных	`32` биты	`0` биты

Примечание

Когда вход является фиксированной точкой, все внутренние типы данных подписаны фиксированной точкой.

Чтобы вычислить целое число (_vi) и дробную (_vf) части значения задержки входа (v), блок Variable Fractional Delay использует следующие уравнения:

$\begin{array}{l} D_{m i n} < v < D_{m a x} \Rightarrow {\begin{cases} v_{i} = floor (v) \\ v_{f} = v - v i \end{cases} \\ v \leq D_{m i n} \Rightarrow {\begin{cases} v_{i} = D_{m i n} \\ v_{f} = 0 \end{cases} \\ v \geq D_{m a x} \Rightarrow {\begin{cases} v_{i} = D_{m a x} \\ v_{f} = 0 \end{cases} \end{array}$

Режим линейной интерполяции

Следующая схема показывает типы данных с фиксированной точкой, используемые режимом линейной интерполяции блока Variable Fractional Delay.

Режим интерполяции конечной импульсной характеристики

Следующая схема иллюстрирует, как блок Variable Fractional Delay выбирает плечо структуры полифазного фильтра, которое наиболее близко соответствует значению дробной задержки (_vf).

Следующая схема показывает типы данных с фиксированной точкой, используемые алгоритмом дробной задержки переменной в режиме интерполяции конечной импульсной характеристики.

Можно задать в блоке коэффициент, выход продукта, аккумулятор и типы выходных данных. Эта схема показывает, что входные данные хранятся во входном буфере с совпадающим типом данных и масштабированием, что и вход. Блок хранит отфильтрованные данные и любые начальные условия в выходе буфере, используя выход тип данных и масштабирование, которые вы задаете.

Когда, по меньшей мере, один из входов в умножитель является вещественным, выход умножителя находится в типе выходных данных продукта. Когда оба входа в умножитель являются комплексными, результат умножения находится в типе данных аккумулятора. Для получения дополнительной информации о комплексном умножении смотрите Типы данных умножения.

Режим интерполяции Farrow

Следующая схема показывает типы данных с фиксированной точкой, используемые режимом интерполяции Farrow, когда:

Длина фильтра Farrow установлена в 4
Действие малой задержки Farrow установлено в Clip to the minimum value necessary for centered kernel

Длина фильтра Farrow установлена в 4.
Действие малой задержки Farrow установлено в Use off-centered kernel.

Diff вычисляется из целочисленной части значения задержки (_vi) и длины фильтра наименьшей длины (N) согласно следующему уравнению:

$\begin{array}{l} D i f f = v_{i} - (\frac{N - 1}{2}) \\ D i f f \geq 0 \Rightarrow D i f f = 0 \\ D i f f < 0 \Rightarrow D i f f = - D i f f \end{array}$

Следующая схема показывает типы данных с фиксированной точкой, используемые фильтром конечной импульсной характеристики прямой формы цифрового фильтра.

См. также

Объекты

dsp.VariableFractionalDelay

Блоки

Delay (Simulink) | Unit Delay (Simulink) | Variable Integer Delay (Simulink)

Темы

Фильтры дробной задержки, использующие структуры Farrow

Представлено до R2006a

Документация

Variable Fractional Delay

Описание

Порты

Вход

In - Вход данных вектор | матрица

Delay - Задержка входа Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Выход

Port_1 - Задержка выхода вектор | матрица

Параметры

Interpolation mode - Метод интерполяции Linear (по умолчанию) | FIR | Farrow

Interpolation filter half-length (P) - Половина длины интерполяционного фильтра 4 (по умолчанию) | положительное целое число в области значений [1 65535]

Зависимости

Interpolation points per input sample - Количество точек интерполяции на входную выборку 10 (по умолчанию) | положительное целое число в области значений [2, 65 535]

Зависимости

Normalized input bandwidth (0 to 1) - Нормированная входная полоса пропускания 1 (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений (0, 1]

Зависимости

Farrow filter length (N) - Длина фильтра Фэрроу 4 (по умолчанию) | целое число, больше или равное 2

Зависимости

Maximum delay (Dmax) in samples - Максимальная задержка 100 (по умолчанию) | целое число в области значений [0 65535]

Input processing - Метод обработки входов Columns as channels (frame based) (по умолчанию) | Elements as channels (sample based)

InitialConditions - Начальные значения в памяти 0 (дефолт) | скаляр | 1-by-<reservedrangesplaceholder3> D выстраивает

Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one - Отключить прямое сквозное соединение off (по умолчанию) | on

For small input delay values - Действие для малых входных значений задержки Clip to the minimum value necessary for centered kernel (по умолчанию) | Use off-centered kernel | Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered

Зависимости

Valid delay range (in samples) - Область значений допустимых значений задержки [0 100] (по умолчанию) | [Dmin Dmax]

Свойства с фиксированной точкой

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

Saturate on integer overflow - Метод действия переполнения off (по умолчанию) | on

Coefficients - Тип данных коэффициентов Same word length as input (по умолчанию) | Specify word length

Product output - Тип данных выходного продукта Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Accumulator - Тип данных операции накопления Same as product output (по умолчанию) | Same as first input | Binary point scaling

Product output polyval - Тип данных полинома продукта Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Зависимости

Accumulator polyval - Тип данных полинома аккумулятора Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Зависимости

Multiplicand polyval - Тип данных мультипликационного и полиномиального значения Same as first input (по умолчанию) | Binary point scaling

Зависимости

Output - Тип данных выходного сигнала блока Same as accumulator (по умолчанию) | Same as first input | Binary point scaling

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой off (по умолчанию) | on

Примеры моделей

Сигнал задержки, использующий многозадачную дробную задержку

Характеристики блоков

Алгоритмы

Режим линейной интерполяции

Режим интерполяции конечной импульсной характеристики

Режим интерполяции Farrow

Расширенные возможности

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

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

См. также

Объекты

Блоки

Темы

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`In` - Вход данных
вектор | матрица

`Delay` - Задержка входа
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

`Port_1` - Задержка выхода
вектор | матрица

`Interpolation mode` - Метод интерполяции
`Linear` (по умолчанию) | `FIR` | `Farrow`

`Interpolation filter half-length (P)` - Половина длины интерполяционного фильтра
`4` (по умолчанию) | положительное целое число в области значений [1 65535]

`Interpolation points per input sample` - Количество точек интерполяции на входную выборку
`10` (по умолчанию) | положительное целое число в области значений [2, 65 535]

`Normalized input bandwidth (0 to 1)` - Нормированная входная полоса пропускания
`1` (по умолчанию) | действительный скаляр в области значений (0, 1]

`Farrow filter length (N)` - Длина фильтра Фэрроу
`4` (по умолчанию) | целое число, больше или равное 2

`Maximum delay (Dmax) in samples` - Максимальная задержка
`100` (по умолчанию) | целое число в области значений [0 65535]

`Input processing` - Метод обработки входов
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

`InitialConditions` - Начальные значения в памяти
`0` (дефолт) | скаляр | 1-by-<reservedrangesplaceholder3> D выстраивает

`Disable direct feedthrough by increasing minimum possible delay by one` - Отключить прямое сквозное соединение
`off` (по умолчанию) | `on`

`For small input delay values` - Действие для малых входных значений задержки
`Clip to the minimum value necessary for centered kernel` (по умолчанию) | `Use off-centered kernel` | `Switch to linear interpolation if kernel cannot be centered`

`Valid delay range (in samples)` - Область значений допустимых значений задержки
[0 100] (по умолчанию) | [_Dmin Dmax]

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

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

`Coefficients` - Тип данных коэффициентов
`Same word length as input` (по умолчанию) | `Specify word length`

`Product output` - Тип данных выходного продукта
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Accumulator` - Тип данных операции накопления
`Same as product output` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

`Product output polyval` - Тип данных полинома продукта
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Accumulator polyval` - Тип данных полинома аккумулятора
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Multiplicand polyval` - Тип данных мультипликационного и полиномиального значения
`Same as first input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Output` - Тип данных выходного сигнала блока
`Same as accumulator` (по умолчанию) | `Same as first input` | `Binary point scaling`

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

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

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