Allpole Filter

Модель allpole фильтры

Библиотека

Фильтрация / Реализации Фильтра

dsparch4

Описание

Блок Allpole Filter независимо фильтрует каждый канал входного сигнала с заданным фильтром allpole. Блок может реализовать статические фильтры с фиксированными коэффициентами, а также изменяющиеся во времени фильтры с коэффициентами то изменение в зависимости от времени. Можно настроить коэффициенты статического фильтра в процессе моделирования.

Этот блок фильтрует каждый канал входного сигнала независимо в зависимости от времени. Параметр Input processing позволяет вам задавать, обрабатывает ли блок каждый элемент входа как независимый канал (основанная на выборке обработка), или каждый столбец входа как независимый канал (основанная на системе координат обработка).

Этот блок поддерживает Simulink^® функция логгирования состояния. Смотрите состояние (Simulink) в Руководстве пользователя Simulink для получения дополнительной информации.

Поддержка структуры фильтра

Можно изменить структуру фильтра, реализованную с блоком Allpole Filter путем выбора одного из следования из параметра Filter structure:

Direct form
Direct form transposed
Lattice AR

Определение начальных состояний

Блок Allpole Filter инициализирует внутренние состояния фильтра, чтобы обнулить по умолчанию, который оказывает то же влияние как принимающий, что прошлые вводы и выводы являются нулем. Можно опционально использовать параметр Initial states, чтобы задать ненулевые начальные условия для задержек фильтра.

Чтобы определить количество начальных состояний, необходимо задать и как задать их, см. таблицу на допустимых начальных состояниях. Параметр Initial states может принять одну из форм, описанных в следующей таблице.

Допустимые начальные состояния

Начальное условие Описание

Начальное условие	Описание
Скаляр	Блок инициализирует все элементы задержки в фильтре к скалярному значению.
Вектор или матрица (для применения различных элементов задержки к каждому каналу)	Каждый элемент вектора или матрицы задает уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки в соответствующем канале: Длина вектора равняется продукту количества входных каналов и количества элементов задержки в фильтре, `#_of_filter_coeffs-1` (или `#_of_reflection_coeffs` для `Lattice AR`). Матрица должна иметь одинаковое число строк как количество элементов задержки в фильтре, `#_of_filter_coeffs-1` (`#_of_reflection_coeffs` для `Lattice AR`), и должен иметь один столбец для каждого канала входного сигнала.

Скаляр

Блок инициализирует все элементы задержки в фильтре к скалярному значению.

Вектор или матрица
(для применения различных элементов задержки к каждому каналу)

Каждый элемент вектора или матрицы задает уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки в соответствующем канале:

Длина вектора равняется продукту количества входных каналов и количества элементов задержки в фильтре, #_of_filter_coeffs-1 (или #_of_reflection_coeffs для Lattice AR).
Матрица должна иметь одинаковое число строк как количество элементов задержки в фильтре, #_of_filter_coeffs-1 (#_of_reflection_coeffs для Lattice AR), и должен иметь один столбец для каждого канала входного сигнала.

Поддержка типов данных

Блок Allpole Filter принимает и выходные параметры действительные и комплексные сигналы любого типа числовых данных, поддержанного Simulink. Блок поддерживает те же типы для коэффициентов.

Следующие схемы показывают структуру фильтра и типы данных, используемые в блоке Allpole Filter для сигналов фиксированной точки.

Прямая форма

Вы не можете задать тип данных состояния на маске блока для этой структуры, потому что состояния вывода имеют совпадающие типы данных как выход.

Прямая транспонированная форма

Состояния являются комплексными, когда или входные параметры или коэффициенты являются комплексными.

Образуйте решетку AR

Диалоговое окно

Панель Main диалогового окна блока Фильтра Allpole появляется следующей.

Coefficient source

Выберите, хотите ли вы задать коэффициенты фильтра на маске блока или через входной порт.

Filter structure

Выберите структуру фильтра, которую вы хотите, чтобы блок реализовал. Можно выбрать Direct form, Direct form transposed, или Lattice AR.

Coefficients

Задайте вектор-строку из коэффициентов передаточной функции фильтра.

Этот параметр отображается только, когда вы устанавливаете Coefficient source на Dialog parameters.

Input processing

Задайте, выполняет ли блок выборку - или основанная на системе координат обработка. Можно выбрать одну из следующих опций:

Elements as channels (sample based) — Обработайте каждый элемент входа как независимый канал (основанная на выборке обработка).
Columns as channels (frame based) — Обработайте каждый столбец входа как независимый канал (основанная на системе координат обработка).

Initial states

Задайте начальные условия состояний фильтра. Чтобы изучить, как задать начальные состояния, смотрите начальные состояния Определения.

Панель Data Types диалогового окна блока Фильтра Allpole появляется следующей.

Coefficients

Задайте содействующий тип данных. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same word length as input
Встроенное целое число, например, int8
Объект типа данных, например, Simulink.NumericType объект
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Coefficient.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Coefficients minimum

Задайте минимальное значение, которое должен иметь коэффициент фильтра. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона параметра (см., Задает Минимальные и Максимальные значения для Параметров блоков (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Coefficients maximum

Задайте максимальное значение, которое должен иметь коэффициент фильтра. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона параметра (см., Задает Минимальные и Максимальные значения для Параметров блоков (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Product output

Задайте тип выходных данных продукта. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Встроенный тип данных, например, int8
Объект типа данных, например, Simulink.NumericType объект
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Product output.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Accumulator

Задайте тип данных аккумулятора. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Inherit via internal rule. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Встроенный тип данных, например, int8
Объект типа данных, например, Simulink.NumericType объект
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Accumulator.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

State

Задайте тип данных состояния. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Встроенное целое число, например, int8
Объект типа данных, например, Simulink.NumericType объект
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Этот параметр только отображается, когда выбранной структурой фильтра является Lattice MA.

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр State.

Смотрите Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output

Задайте тип выходных данных. Можно установить его на:

Правило, которое наследовало тип данных, например, Inherit: Same as accumulator
Встроенный тип данных, например, int8
Объект типа данных, например, Simulink.NumericType объект
Выражение, которое оценивает к типу данных, например, fixdt(1,16,0)

Нажмите кнопку Show data type assistant, чтобы отобразить Data Type Assistant, который помогает вам установить параметр Output.

Смотрите Типы данных Управления Сигналов (Simulink) для получения дополнительной информации.

Output minimum

Задайте минимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Output maximum

Задайте максимальное значение, которое должен вывести блок. Значением по умолчанию является [] (незаданный). Программное обеспечение Simulink использует это значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции (см., Указывает Диапазоны сигнала (Simulink)),
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете на маске блока.

Integer rounding mode

Задайте округляющийся режим для операций фиксированной точки.

Saturate on integer overflow

Действие	Причины принятия этих мер	Что происходит для переполнения	Пример
Установите этот флажок.	Ваша модель имеет возможное переполнение, и вы хотите явную защиту насыщения в сгенерированном коде.	Переполнение насыщает или к минимальному или к максимальному значению, которое может представлять тип данных.	Переполнение, сопоставленное с 8-битным целым числом со знаком, может насыщать к-128 или 127.
Не устанавливайте этот флажок.	Вы хотите оптимизировать КПД своего сгенерированного кода. Вы не хотите чрезмерно определять, как блок обрабатывает сигналы из области значений. Для получения дополнительной информации смотрите Ошибки Диапазона сигнала Поиска и устранения неисправностей (Simulink).	Переполнение переносится к соответствующему значению, которое является представимым, по условию вводят.	Номер 130 не помещается в 8-битное целое число со знаком и переносится к-126.

Действие

Причины принятия этих мер

Что происходит для переполнения

Пример

Установите этот флажок.

Ваша модель имеет возможное переполнение, и вы хотите явную защиту насыщения в сгенерированном коде.

Переполнение насыщает или к минимальному или к максимальному значению, которое может представлять тип данных.

Переполнение, сопоставленное с 8-битным целым числом со знаком, может насыщать к-128 или 127.

Не устанавливайте этот флажок.

Вы хотите оптимизировать КПД своего сгенерированного кода.

Вы не хотите чрезмерно определять, как блок обрабатывает сигналы из области значений. Для получения дополнительной информации смотрите Ошибки Диапазона сигнала Поиска и устранения неисправностей (Simulink).

Переполнение переносится к соответствующему значению, которое является представимым, по условию вводят.

Номер 130 не помещается в 8-битное целое число со знаком и переносится к-126.

Когда вы устанавливаете этот флажок, насыщение применяется к каждой внутренней операции на блоке, не только выходу или результату. В общем случае процесс генерации кода может обнаружить, когда переполнение не возможно. В этом случае генератор кода не производит код насыщения.

Поддерживаемые типы данных

Плавающая точка двойной точности
Плавающая точка с одинарной точностью
Фиксированная точка со знаком
8-, 16-, и 32-битные целые числа со знаком

Смотрите также

Discrete FIR Filter (Simulink)	DSP System Toolbox
Filter Realization Wizard	DSP System Toolbox
`filterDesigner`	DSP System Toolbox
`fvtool`	Signal Processing Toolbox

Расширенные возможности

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

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Если вход является фиксированной точкой, это должно быть целое число со знаком или подписанная фиксированная точка с наклоном степени двойки и нулевым смещением.

Представленный в R2011b

Документация

Allpole Filter

Библиотека