FVTool

Инструмент визуализации фильтра

Описание

Filter Visualization Tool является интерактивным инструментом, который позволяет вам отображать величину, фазовый отклик, групповую задержку, импульсную характеристику, переходную реакцию, диаграмму нулей и полюсов и коэффициенты фильтра. Можно экспортировать отображаемый ответ в файл с File > Export.

Еще

Если установлен продукт DSP System Toolbox™, FVTool также можете визуализировать частотную характеристику фильтрующего object™ System. Если вам нужно фильтровать потоковые данные в реальном времени, использование системных объектов является рекомендуемым подходом. Для получения дополнительной информации смотрите fvtool (DSP System Toolbox).

Откройте FVTool

FVTool может быть открыт программно с помощью одного из методов, описанных в Programmatic Use.

Примеры

расширить все

Величина отклика эллиптического фильтра

Открыть Live Script

Отобразите величину ответ эллиптического фильтра 6-го порядка. Задайте неравномерность в полосе пропускания 3 дБ, затухание в полосе задерживания 50 дБ, частоту дискретизации 1 кГц и нормализованное ребро полосы пропускания 300 Гц. Запустите FVTool из командной строки.

[b,a] = ellip(6,3,50,300/500);
fvtool(b,a)

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 an object of type line.

Отобразите параметры анализа

Открыть Live Script

Отобразите и проанализируйте несколько конечная импульсная характеристика, запустив FVTool из командной строки.

b1 = firpm(20,[0 0.4 0.5 1],[1 1 0 0]); 
b2 = firpm(40,[0 0.4 0.5 1],[1 1 0 0]); 
fvtool(b1,1,b2,1)

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.

Отобразить соответствующие параметры анализа можно путем выбора «Анализ» > «Параметры анализа».

Команды FVTool Указатель

Открыть Live Script

Запустите FVTool из командной строки. Отобразите величину ответ эллиптического фильтра 6-го порядка. Задайте неравномерность в полосе пропускания 3 дБ, затухание в полосе задерживания 50 дБ, частоту дискретизации 1 кГц и нормализованное ребро полосы пропускания 300 Гц.

[b,a] = ellip(6,3,50,300/500);
h = fvtool(b,a)

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 an object of type line.

h = 
  Figure (filtervisualizationtool) with properties:

      Number: 1
        Name: 'Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB)'
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [358 291 560 420]
       Units: 'pixels'

  Use get to show all properties

Отобразите фазовый отклик фильтра.

h.Analysis = 'phase'

Figure Filter Visualization Tool - Phase Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Phase Response contains an object of type line.

h = 
  Figure (filtervisualizationtool) with properties:

      Number: 1
        Name: 'Filter Visualization Tool - Phase Response'
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [358 291 560 420]
       Units: 'pixels'

  Use get to show all properties

Включите легенду графика и добавьте текст.

legend(h,'Phase plot')

Figure Filter Visualization Tool - Phase Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Phase Response contains an object of type line. This object represents Phase plot.

Задайте частоту дискретизации 1 кГц. Отобразите двусторонний центрированный ответ.

h.Fs = 1000;
h.FrequencyRange='[-Fs/2, Fs/2)'

h = 
  Figure (filtervisualizationtool) with properties:

      Number: 1
        Name: 'Filter Visualization Tool - Phase Response'
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [358 291 560 420]
       Units: 'pixels'

  Use get to show all properties

Просмотрите все свойства графика. Свойства, характерные для FVTool, находятся в конце списка.

get(h)

                     Grid: on
                   Legend: 'on'
          AnalysisToolbar: 'on'
            FigureToolbar: 'on'
               DesignMask: 'off'
          SOSViewSettings: [1x1 dspopts.sosview]
                       Fs: 1000
                 Alphamap: [1x64 double]
          CloseRequestFcn: 'closereq'
                    Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
                 Colormap: [256x3 double]
              ContextMenu: [0x0 GraphicsPlaceholder]
              CurrentAxes: [1x1 Axes]
         CurrentCharacter: ''
            CurrentObject: [0x0 GraphicsPlaceholder]
             CurrentPoint: [0 0]
             DockControls: on
                 FileName: ''
            IntegerHandle: on
           InvertHardcopy: on
              KeyPressFcn: ''
            KeyReleaseFcn: ''
                  MenuBar: 'none'
                     Name: 'Filter Visualization Tool - Phase Response'
                 NextPlot: 'new'
              NumberTitle: on
               PaperUnits: 'inches'
         PaperOrientation: 'portrait'
            PaperPosition: [1.3333 3.3125 5.8333 4.3750]
        PaperPositionMode: 'auto'
                PaperSize: [8.5000 11]
                PaperType: 'usletter'
                  Pointer: 'arrow'
        PointerShapeCData: [16x16 double]
      PointerShapeHotSpot: [1 1]
                 Position: [358 291 560 420]
                 Renderer: 'opengl'
             RendererMode: 'auto'
                   Resize: on
                ResizeFcn: ''
            SelectionType: 'normal'
                  ToolBar: 'auto'
                     Type: 'figure'
                    Units: 'pixels'
      WindowButtonDownFcn: ''
    WindowButtonMotionFcn: ''
        WindowButtonUpFcn: ''
        WindowKeyPressFcn: ''
      WindowKeyReleaseFcn: ''
     WindowScrollWheelFcn: ''
              WindowStyle: 'normal'
             BeingDeleted: off
            ButtonDownFcn: ''
                 Children: [15x1 Graphics]
                 Clipping: on
                CreateFcn: ''
                DeleteFcn: ''
               BusyAction: 'queue'
         HandleVisibility: 'on'
                  HitTest: on
            Interruptible: on
                   Parent: [1x1 Root]
                 Selected: off
       SelectionHighlight: on
                      Tag: 'filtervisualizationtool'
                 UserData: []
                  Visible: on
            PolyphaseView: 'off'
          FrequencyVector: [1x256 double]
                 Analysis: 'phase'
        OverlayedAnalysis: ''
           FrequencyScale: 'Linear'
               PhaseUnits: 'Radians'
            ShowReference: 'on'
           NumberofPoints: 8192
           FrequencyRange: '[-Fs/2, Fs/2)'
             PhaseDisplay: 'Phase'
      NormalizedFrequency: 'off'

Величина и фазовый отклик полосно-транзисторной конечной импульсной характеристики

Открыть Live Script

Проектируйте полосно- конечную импульсную характеристику фильтр 50-го порядка с частотами стоп-диапазона 150 Гц и 350 Гц и частотой полосы пропускания 200 Гц и 300 Гц. Частота дискретизации составляет 1000 Гц. Визуализируйте величину и фазовый отклик фильтра.

N = 50;
Fstop1 = 150;
Fstop2 = 350;

Fpass1 = 200;
Fpass2 = 300;

Fs = 1e3;

bpFilt = designfilt('bandpassfir','FilterOrder',N, ...
'StopbandFrequency1',Fstop1,...
'StopbandFrequency2',Fstop2,...
'PassbandFrequency1',Fpass1,...
'PassbandFrequency2',Fpass2,...
'SampleRate',Fs);

fvtool(bpFilt,'Analysis','freq')

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) and Phase Response contains an axes and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes with title Magnitude Response (dB) and Phase Response contains an object of type line.

Программное использование

расширить все

`fvtool(b,a)`

fvtool(b,a) открывает FVTool и отображает величину ответ цифрового фильтра, заданный числителем b и знаменатель a.

`fvtool(sos)`

fvtool(sos) открывает FVTool и отображает амплитудную характеристику цифрового фильтра, заданную матрицей L-на-6 разделов второго порядка:

$sos = [\begin{matrix} b_{01} & b_{11} & b_{21} & 1 & a_{11} & a_{21} \\ b_{02} & b_{12} & b_{22} & 1 & a_{12} & a_{22} \\ ⋮ & ⋮ & ⋮ & ⋮ & ⋮ & ⋮ \\ b_{0 L} & b_{1 L} & b_{2 L} & 1 & a_{1 L} & a_{2 L} \end{matrix}]$

Строки sos содержат коэффициенты числителя и знаменателя _bik и _aik каскада секций второго порядка H (z):

$H (z) = g \prod_{k = 1}^{L} H_{k} (z) = g \prod_{k = 1}^{L} \frac{b_{0 k} + b_{1 k} z^{- 1} + b_{2 k} z^{- 2}}{1 + a_{1 k} z^{- 1} + a_{2 k} z^{- 2}} .$

Количество разделов, L, должно быть больше или равно 2. Если количество разделов меньше 2, fvtool рассматривает вход как вектор.

`fvtool(d)`

fvtool(d) открывает FVTool и отображает величину ответ цифрового фильтра, d. Использовать designfilt чтобы сгенерировать d на основе спецификаций частотной характеристики.

`fvtool(b1,a1,b2,a2,...,bN,aN)`

fvtool(b1,a1,b2,a2,...,bN,aN) открывает FVTool и отображает величину отклики нескольких фильтров, заданные числителями b1, …, bN и знаменатели a1..., aN.

`fvtool(sos1,sos2,...,sosN)`

fvtool(sos1,sos2,...,sosN) открывает FVTool и отображает величину отклики нескольких фильтров, заданные матрицами разделов второго порядка sos1, sos2..., sosN.

`fvtool(Hd)`

fvtool(Hd) открывает FVTool и отображает величину ответы для dfilt объект фильтра Hd или массив из dfilt фильтровать объекты.

`fvtool(Hd1,Hd2,...,HdN)`

fvtool(Hd1,Hd2,...,HdN) открывает FVTool и отображает величину отклики фильтров в dfilt объекты Hd1, Hd2..., HdN.

`h = fvtool(___)`

h = fvtool(___) возвращает указатель на рисунок h. Можно использовать этот указатель для взаимодействия с FVTool из командной строки. См. раздел «Управление FVTool» в командной строке MATLAB.

Подробнее о

расширить все

Управление FVTool из графический интерфейс пользователя

FVTool имеет две панели инструментов:

Расширенная версия MATLAB^® построение графика на панели инструментов редактирования. В следующей таблице показаны значки на панели инструментов, характерные для FVTool:

Значок	Описание
	Восстановите представление по умолчанию. Это представление отображает буферные области вокруг данных и показывает только значительные данные. Чтобы увидеть ответ с помощью стандартного графического изображения MATLAB, который показывает все значения данных, используйте View > Full View.
	Переключение легенды
	Переключение сетки
	Ссылка на Filter Designer (появляется только, если FVTool был запущен из Filter Designer)
	Переключение режима Add/Replace (появляется только в том случае, если FVTool был запущен из Filter Designer)

Панель инструментов анализа со следующими значками:

	Величина текущего фильтра. Посмотрите `freqz` и `zerophase` для получения дополнительной информации. Чтобы увидеть нулевую фазовую характеристику, щелкните правой кнопкой по метке оси Y графика Величина и выберите Zero-phase из контекстного меню.
	Фазовый отклик текущего фильтра. Посмотрите `phasez` для получения дополнительной информации.
	Величина и фазовый отклик текущего фильтра наложены друг на друга. Посмотрите `freqz` для получения дополнительной информации.
	Групповая задержка текущего фильтра. Групповая задержка - это средняя задержка фильтра как функции частоты. Посмотрите `grpdelay` для получения дополнительной информации.
	Задержка фазы текущего фильтра. Задержка фазы - это задержка по времени, которую фильтр накладывает на каждый компонент входного сигнала. Посмотрите `phasedelay` для получения дополнительной информации.
	Импульсная характеристика токового фильтра. Импульсная характеристика является реакцией фильтра на импульсный вход. Посмотрите `impz` для получения дополнительной информации.
	Переходная характеристика текущего фильтра. Переходная характеристика является ответом фильтра на шаговый вход. Посмотрите `stepz` для получения дополнительной информации.
	Диаграмма нулей и полюсов, которая показывает полюс и нулевое положение текущего фильтра на плоскости z. Посмотрите `zplane` для получения дополнительной информации.
	Фильтруйте коэффициенты текущего фильтра, которые зависят от структуры фильтра (прямая форма или решетка) в текстовом поле. Для фильтров SOS каждый раздел отображается как отдельный фильтр.
	Подробная информация о фильтре.

Ссылка на Filter Designer

В приложении Filter Designer, выбор View > Filter Visualization Tool или кнопки на панели инструментов Full View Analysis, когда отображается анализ, запускает FVTool для текущего фильтра. Можно синхронизировать Filter Designer и FVTool с помощью кнопки на панели инструментов. Любые изменения, внесенные в фильтр в Filter Designer, немедленно отражаются в FVTool.

Через кнопку на панели инструментов переключателя/предусмотрены два режима ссылки:

Заменить - удаляет фильтр, отображаемый в данный момент в FVTool, и вставляет новый фильтр.
Add - сохраняет фильтр, отображаемый в FVTool, и добавляет новый фильтр к отображению.

Наложение отклика

Можно наложить второй ответ на график, выбрав Analysis > Overlay Analysis и выбрав доступный ответ. Вторая ось Y добавляется к правой части графика отклика. В диалоговом окне Параметры анализа (Analysis Parameters) показаны параметры для оси Y и обеих осей Y. См. раздел «Отображение параметров анализа» для примера диалогового окна «Параметры анализа».

Документация

FVTool

Описание

Еще

Откройте FVTool

Примеры

Величина отклика эллиптического фильтра

Отобразите параметры анализа

Команды FVTool Указатель

Величина и фазовый отклик полосно-транзисторной конечной импульсной характеристики

Похожие примеры

Программное использование

`fvtool(b,a)`

`fvtool(sos)`

`fvtool(d)`

`fvtool(b1,a1,b2,a2,...,bN,aN)`

`fvtool(sos1,sos2,...,sosN)`

`fvtool(Hd)`

`fvtool(Hd1,Hd2,...,HdN)`

`h = fvtool(___)`

Подробнее о

Управление FVTool из графический интерфейс пользователя

Ссылка на Filter Designer

Наложение отклика

См. также

Приложения

Функции

Темы

Signal Processing Toolbox документация

Поддержка