designMultirateFIR

Многоскоростное КИХ-создание фильтра

свернуть все на странице

Синтаксис

B = designMultirateFIR(L,M)

B = designMultirateFIR(L,M,P)

B = designMultirateFIR(L,M,TW)

B = designMultirateFIR(L,M,P,Astop)

B = designMultirateFIR(L,M,TW,Astop)

B = designMultirateFIR(___,'SystemObject',flag)

Описание

пример

B = designMultirateFIR(L,M) проектирует многоскоростной КИХ-фильтр с коэффициентом интерполяции L и фактор децимации M. Выход B вектор из спроектированных КИХ-коэффициентов. Чтобы спроектировать чистый интерполятор, установите M на 1. Чтобы спроектировать чистый decimator, установите L на 1.

пример

B = designMultirateFIR(L,M,P) проектирует многоскоростной КИХ-фильтр с полумногофазной длиной P. По умолчанию полумногофазной длиной является 12.

B = designMultirateFIR(L,M,TW) проектирует многоскоростной КИХ-фильтр с коэффициентом интерполяции L, фактор децимации M, и нормированная ширина перехода TW.

пример

B = designMultirateFIR(L,M,P,Astop) проектирует многоскоростной КИХ-фильтр с затуханием в полосе задерживания Astop. По умолчанию затухание в полосе задерживания составляет 80 дБ.

B = designMultirateFIR(L,M,TW,Astop) проектирует многоскоростной КИХ-фильтр с коэффициентом интерполяции L, фактор децимации M, нормированная ширина перехода TW, и затухание в полосе задерживания Astop, заданный в дБ.

B = designMultirateFIR(___,'SystemObject',flag) возвращает вектор из коэффициентов фильтра B если флаг установлен в false, или Система многоскоростного фильтра object™, если flag установлен в true.

Примеры

свернуть все

Спроектируйте КИХ-интерполятор

Скрипт Open Live Script

Спроектировать КИХ-Интерполятор с помощью designMultirateFIR функция, необходимо задать коэффициент интерполяции интереса (обычно больше, чем 1) и фактор децимации, равный 1. Можно использовать полумногофазную длину по умолчанию 12 и затухание в полосе задерживания по умолчанию 80 дБ. Альтернативно, можно также задать полумногофазную длину и значения затухания в полосе задерживания.

Спроектируйте КИХ-интерполятор с набором коэффициента интерполяции к 5. Используйте полумногофазную длину по умолчанию 12 и затухание в полосе задерживания по умолчанию 80 дБ.

b = designMultirateFIR(5,1);
fvtool(b,'impulse')

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

Спроектируйте КИХ Decimator

Скрипт Open Live Script

Спроектировать КИХ Decimator использование designMultirateFIR функция, необходимо задать фактор децимации интереса (обычно больше, чем 1) и коэффициент интерполяции, равный 1. Можно использовать полумногофазную длину по умолчанию 12 и затухание в полосе задерживания по умолчанию 80 дБ. Альтернативно, можно также задать полумногофазную длину и значения затухания в полосе задерживания. Спроектируйте КИХ decimator с набором фактора децимации к 3 и полумногофазным набором длины к 14. Используйте затухание в полосе задерживания по умолчанию 80 дБ.

b = designMultirateFIR(1,3,14);
fvtool(b,'impulse');

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

Спроектируйте КИХ-конвертер уровня

Скрипт Open Live Script

Спроектировать КИХ-Конвертер Уровня с помощью designMultirateFIR функция, необходимо задать факторы интерполяции и децимации интереса (обычно больше, чем 1). Кроме того, можно задать или полумногофазную длину и значения затухания в полосе задерживания, или нормированную ширину перехода и значения затухания в полосе задерживания.

Спроектируйте КИХ-конвертер уровня с набором коэффициента интерполяции к 3, набором фактора децимации к 4, полумногофазным набором длины к 14 и набором затухания в полосе задерживания к 90 дБ.

b = designMultirateFIR(3,4,14,90);
fvtool(b,'impulse');

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

Спроектируйте КИХ-конвертер уровня с набором коэффициента интерполяции к 3, набором фактора децимации к 4, нормированным набором ширины перехода к 0,2 и набором затухания в полосе задерживания к 90 дБ.

bTW = designMultirateFIR(3,4,0.2,90);
fvtool(bTW,'impulse');

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

Спроектируйте dsp.FIRInterpolator Системный объект

Скрипт Open Live Script

Установите 'SystemObject' отметьте к true в designMultirateFIR функционируйте, чтобы спроектировать объект многоскоростного фильтра. Расчетные параметры, заданные в функции, определяют тип Системного объекта функциональные проекты.

В этом примере функция проектирует многофазную КИХ-Систему интерполятора object™. Для получения дополнительной информации смотрите dsp.FIRInterpolator.

Создайте dsp.FIRInterpolator объект с коэффициентом интерполяции равняется 5, ширина перехода, равная 0,01, и затухание в полосе задерживания, равное 60 дБ. Установите 'SystemObject' отметьте к true спроектировать объект многоскоростного фильтра.

firInterp = designMultirateFIR(5,1,0.01,60,'SystemObject',true);
fvtool(firInterp)

Figure Filter Visualization Tool - Magnitude Response (dB) contains an axes object and other objects of type uitoolbar, uimenu. The axes object with title Magnitude Response (dB) contains 2 objects of type line.

Вычислите стоимость реализования фильтра.

cost(firInterp)

ans = struct with fields:
                  NumCoefficients: 582
                        NumStates: 145
    MultiplicationsPerInputSample: 582
          AdditionsPerInputSample: 578

Измерьте характеристики частотной характеристики объекта фильтра.

measure(firInterp)

ans = 
Sample Rate      : N/A (normalized frequency)
Passband Edge    : 0.195                     
3-dB Point       : 0.19884                   
6-dB Point       : 0.2                       
Stopband Edge    : 0.205                     
Passband Ripple  : 0.016474 dB               
Stopband Atten.  : 60.1827 dB                
Transition Width : 0.01

Входные параметры

свернуть все

`L` — Коэффициент интерполяции
положительное скалярное целое число

Коэффициент интерполяции в виде положительного скалярного целого числа. Чтобы спроектировать decimator только, установите L на 1.

Пример 2

`M` — Фактор децимации
положительное скалярное целое число

Фактор децимации в виде положительного скалярного целого числа. Чтобы спроектировать интерполятор только, установите M на 1.

Пример 2

`P` — Полумногофазная длина
12 (значений по умолчанию) | положительное скалярное целое число

Полумногофазная длина в виде положительного скалярного целого числа.

Пример: 12

Пример: 20

`TW` — Нормированная ширина перехода
действительный скаляр в области значений (0 1)

Нормированная ширина перехода многоскоростного КИХ фильтрует в виде действительного скаляра в области значений (0 1).

`Astop` — Затухание в полосе задерживания
90 (значений по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Затухание в полосе задерживания в дБ в виде неотрицательного действительного скаляра, больше, чем или равный 0.

Пример: 0.0

Пример: 80.5

`flag` — Флаг системного объекта
`false` (значение по умолчанию) | `true`

Набор флага системного объекта к:

false – Функция возвращает вектор из коэффициентов фильтра.
true – Функция возвращает один из следующих Системных объектов многоскоростного фильтра:
- dsp.FIRInterpolator – Когда L > 1 и M = 1.
- dsp.FIRDecimator – Когда L = 1 и M > 1.
- dsp.FIRRateConverter – Когда L > 1 и M > 1.

Типы данных: логический

Выходные аргументы

свернуть все

`B` — Коэффициенты
вектор с действительным знаком

Многоскоростные КИХ-коэффициенты фильтра, возвращенные как N с действительным знаком - вектор длины.

Если и L и M равны 1, то N равняется 1.

Если max(L,M) > 1, затем N = 2*P*R, где P является полумногофазной длиной и R, задан следующими уравнениями:

Если L> 1, R = L.
Если L = 1, R = M.

Для получения дополнительной информации смотрите раздел Algorithms.

Когда 'SystemObject' флаг установлен в true, функция возвращает один из следующих Системных объектов многоскоростного фильтра:

dsp.FIRInterpolator – Когда L > 1 и M = 1.
dsp.FIRDecimator – Когда L = 1 и M > 1.
dsp.FIRRateConverter – Когда L > 1 и M > 1.

Типы данных: double

Алгоритмы

designMultirateFIR проектирует (N – 1) th порядок, R th полоса КИХ-фильтр Найквиста с помощью N - вектор окна Кайзера длины к окну усеченная импульсная характеристика КИХ-фильтра.

Отфильтруйте длину, N задан как N = 2*P*R, и R задан, как объяснено в B.

Усеченная импульсная характеристика d (n) задерживается выборками N/2, чтобы сделать его причинным. Усеченной и задержанной импульсной характеристикой дают:

$d (n - N / 2) = \frac{\sin (w_{c} (n - N / 2))}{π (n - N / 2)}, n = 0, \dots, \frac{N}{2}, \dots, N$

где $w_{c} = π / R$ .

Для каждого R th полоса, ниже нуля импульсная характеристика фильтров Найквиста. Из-за этого свойства, когда фильтры Найквиста используются для чистой интерполяции, входные выборки остаются неизменными после интерполяции.

Окно Кайзера используется из-за его почти оптимальной эффективности при обеспечении устойчивого способа спроектировать фильтр Найквиста. Окно зависит от двух параметров: длина N + 1 и параметр формы β.

Окно Кайзера задано:

$w (n) = \frac{I_{0} (β \sqrt{1 - {(\frac{n - N / 2}{N / 2})}^{2}})}{I_{0} (β)}, 0 \leq n \leq N,$

то, где _I0 является нулевым порядком, изменило функцию Бесселя первого рода.

Параметр формы β вычисляется от:

$β = {\begin{array}{l} 0.1102 (A_{s t o p} - 8.7) & если A_{s t o p} \geq 50 \\ 0.5842 {(A_{s t o p} - 21)}^{0.4} + 0.07886 (A_{s t o p} - 21) & если 21 < A_{s t o p} < 50 \\ 0 & если A_{s t o p} \leq 21, \end{array}$

где _Astop является затуханием в полосе задерживания в дБ.

Оконной импульсной характеристикой дают

$h (n) = w (n) d (n - N / 2) = w (n) \frac{\sin (w_{c} (n - N / 2))}{π (n - N / 2)}, n = 0, \dots, \frac{N}{2}, \dots, N$

h (n) для n = 0.., N/2... N являются коэффициентами многоскоростного фильтра. Эти коэффициенты заданы коэффициентом интерполяции, L, и фактором децимации, M.

Ссылки

[1] Orfanidis, Софокл Дж. Введение в обработку сигналов. Верхний Сэддл-Ривер, NJ: Prentice Hall, 1996.

Расширенные возможности

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

Указания и ограничения по применению:

Входные параметры к функции должны быть константами.
Функция должна возвратить вектор из коэффициентов. Установка 'SystemObject' отметьте к true не поддерживается для генерации кода.

Смотрите также

Функции

firnyquist | firhalfband | rcosdesign | fdesign.decimator | fdesign.interpolator | fdesign.halfband | designMultistageDecimator | designFracDelayFIR

Документация

designMultirateFIR

Синтаксис

Описание

Примеры

Спроектируйте КИХ-интерполятор

Спроектируйте КИХ Decimator

Спроектируйте КИХ-конвертер уровня

Спроектируйте dsp.FIRInterpolator Системный объект

Входные параметры

`L` — Коэффициент интерполяции
положительное скалярное целое число

`M` — Фактор децимации
положительное скалярное целое число

`P` — Полумногофазная длина
12 (значений по умолчанию) | положительное скалярное целое число

`TW` — Нормированная ширина перехода
действительный скаляр в области значений (0 1)

`Astop` — Затухание в полосе задерживания
90 (значений по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`flag` — Флаг системного объекта
`false` (значение по умолчанию) | `true`

Выходные аргументы

`B` — Коэффициенты
вектор с действительным знаком

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Функции

Объекты

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

designMultirateFIR

Синтаксис

Описание

Примеры

Спроектируйте КИХ-интерполятор

Спроектируйте КИХ Decimator

Спроектируйте КИХ-конвертер уровня

Спроектируйте dsp.FIRInterpolator Системный объект

Входные параметры

L — Коэффициент интерполяции положительное скалярное целое число

M — Фактор децимации положительное скалярное целое число

P — Полумногофазная длина 12 (значений по умолчанию) | положительное скалярное целое число

TW — Нормированная ширина перехода действительный скаляр в области значений (0 1)

Astop — Затухание в полосе задерживания 90 (значений по умолчанию) | неотрицательный скаляр

flag — Флаг системного объекта false (значение по умолчанию) | true

Выходные аргументы

B — Коэффициенты вектор с действительным знаком

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

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

Смотрите также

Функции

Объекты

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`L` — Коэффициент интерполяции
положительное скалярное целое число

`M` — Фактор децимации
положительное скалярное целое число

`P` — Полумногофазная длина
12 (значений по умолчанию) | положительное скалярное целое число

`TW` — Нормированная ширина перехода
действительный скаляр в области значений (0 1)

`Astop` — Затухание в полосе задерживания
90 (значений по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`flag` — Флаг системного объекта
`false` (значение по умолчанию) | `true`

`B` — Коэффициенты
вектор с действительным знаком

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