可变带宽滤波器

设计可调带宽冷杉过滤器

扩展所有的页面

库:
DSP系统工具箱/过滤/过滤器的设计

描述

的可变带宽滤波器块过滤器每个通道的输入信号时间使用指定的冷杉过滤器的规格说明细看一遍。这个块提供了可调滤波器设计参数,使您能够优化滤波器仿真运行时特征。

块设计冷杉过滤器根据过滤块对话框中指定的参数。输出端口属性,如数据类型,复杂性,和尺寸,输入端口属性完全相同。

这一块也支持SIMD代码生成。金宝app有关详细信息,请参见代码生成。

例子

使用RLS自适应滤波系统识别

使用递归最小二乘(RLS)过滤器来确定一个未知的系统建模与低通滤波器。使用动态滤镜可视化工具比较未知的频率响应和估计系统。这个示例允许您动态地调整关键仿真参数使用用户界面(UI)。示例还显示了如何使用MATLAB编码器™来生成代码的算法,加快其执行的速度。

打开生活的脚本

港口

输入

全部展开

x- - - - - -数据输入
向量|矩阵

指定数据输入向量或矩阵。块将每一列的输入信号作为一个单独的通道。如果输入是一个二维信号,第一个维度表示通道长度(或帧尺寸)和第二维度代表通道的数量。如果输入是一维信号,那么块把它解释为单通道。

块接受适应输入信号,也就是说,你可以改变每个输入通道的大小在模拟但你不能改变通道的数量。

这个港口是匿名的,直到你选择其中一个参数:

指定从输入端口截止频率
指定从输入端口中心频率
指定从输入端口的带宽

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

Fcut- - - - - -滤波器截止频率
积极的标量

冷杉滤波器的截止频率指定为一个真正积极的标量赫兹或归一化频率的单位(因为R2023a)。

依赖关系

要启用这个端口,选择指定从输入端口截止频率参数。

数据类型:单|双

足球俱乐部- - - - - -滤波器中心频率
积极的标量

指定数字滤波器的中心频率作为一个真正的积极的标量赫兹或归一化频率的单位(因为R2023a)。

依赖关系

要启用这个端口,选择指定从输入端口中心频率参数。

数据类型:单|双

BW- - - - - -滤波器的带宽
积极的标量

冷杉的带宽滤波器指定为一个真正积极的标量赫兹或归一化频率的单位(因为R2023a)。

依赖关系

要启用这个端口,选择指定从输入端口的带宽参数。

数据类型:单|双

输出

全部展开

Port_1- - - - - -过滤后的输出
向量|矩阵

过滤输出,作为一个向量或矩阵返回。大小、数据类型和输出信号的复杂性相匹配的输入信号。

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

参数

全部展开

冷杉过滤器订单- - - - - -冷杉过滤器订单
`30.`(默认)|正整数

冷杉过滤器的顺序指定为一个正整数标量。

过滤器类型- - - - - -过滤器类型
`低通滤波器`(默认)|`高通滤波`|`带通`|`Bandstop`

指定类型的冷杉过滤器。你可以将这个参数设置为:

低通滤波器
高通滤波
带通
Bandstop

指定从输入端口截止频率- - - - - -指定从输入端口截止频率
`从`(默认)|`在`

当您选择此复选框,指定的截止频率Fcut端口。当你清除此复选框,指定的截止频率通过块对话框滤波器截止频率参数。

依赖

要启用该参数,设置过滤器类型来低通滤波器或高通滤波。

滤波器截止频率- - - - - -滤波器截止频率
512(默认)|积极的标量

冷杉滤波器的截止频率指定为一个真正积极的标量赫兹或归一化频率的单位(因为R2023a)。

如果你设置采样率模式参数:

指定对话框或继承输入端口滤波器截止频率的值是在赫兹,必须输入采样率不到一半的价值。
用归一化频率(0,1)滤波器截止频率的值是在归一化频率的单位。的值必须是一个积极的标量不到1.0。

(因为R2023a)

可调:是的

依赖关系

启用该参数:

集过滤器类型来低通滤波器或高通滤波。
清除指定从输入端口截止频率参数。

指定从输入端口中心频率- - - - - -指定从输入端口中心频率
`从`(默认)|`在`

当您选择此复选框,指定的中心频率足球俱乐部端口。当你清除此复选框,指定的中心频率通过块对话框滤波器中心频率参数。

依赖关系

要启用该参数,设置过滤器类型来带通或Bandstop。

滤波器中心频率- - - - - -滤波器中心频率
44100/4(默认)|积极的标量

指定数字滤波器的中心频率作为一个真正的积极的标量赫兹或归一化频率的单位(因为R2023a)。

如果你设置采样率模式参数:

指定对话框或继承输入端口——滤波器中心频率的值是在赫兹,必须输入采样率不到一半的价值。
用归一化频率(0,1)——滤波器中心频率的值归一化频率的单位。的值必须是一个积极的标量不到1.0。

(因为R2023a)

可调:是的

依赖关系

启用该参数:

集过滤器类型来带通或Bandstop。
清除指定从输入端口中心频率参数。

指定从输入端口的带宽- - - - - -指定从输入端口的带宽
`从`(默认)|`在`

当您选择此复选框,通过指定滤波器带宽BW端口。当你清除此复选框,指定在块对话框中通过滤波器带宽滤波器的带宽参数。

依赖

要启用该参数,设置过滤器类型来带通或Bandstop。

滤波器的带宽- - - - - -滤波器的带宽
7680(默认)|积极的标量

冷杉的带宽滤波器指定为一个真正积极的标量赫兹或归一化频率的单位(因为R2023a)。

如果你设置采样率模式参数:

指定对话框或继承输入端口——滤波器带宽的值是在赫兹,必须输入采样率不到一半的价值。
用归一化频率(0,1)——滤波器带宽的值归一化频率的单位。的值必须是一个积极的标量不到1.0。

(因为R2023a)

可调:是的

依赖关系

启用该参数:

集过滤器类型来带通或Bandstop。
清除指定从输入端口的带宽参数。

窗口函数- - - - - -窗口函数
`损害`(默认)|`汉明`|`切比雪夫`|`凯撒`

指定窗口函数用于设计冷杉过滤器。你可以将这个参数设置为:

损害
汉明
切比雪夫
凯撒

切比雪夫窗口旁瓣衰减(dB)- - - - - -切比雪夫窗口旁瓣衰减
60(默认)|积极的标量

切比雪夫的旁瓣衰减窗口指定为一个真正积极的标量。

依赖关系

要启用该参数,设置窗口函数来切比雪夫。

Kaiser窗参数- - - - - -Kaiser窗参数
0.5(默认)|真正的标量

Kaiser窗参数指定为一个真正的标量。

依赖关系

要启用该参数,设置窗口函数来凯撒。

采样率模式- - - - - -模式指定输入采样率
`指定对话框`(默认)|`继承输入端口`|`用归一化频率(0,1)`

自从R2023a

指定输入采样率使用这些选项之一:

指定对话框——指定输入采样率的块对话框使用输入采样率(赫兹)参数。
继承输入端口——块继承了输入信号的采样率N/Ts,在那里N是输入信号的帧大小和Ts是输入信号的采样时间。
用归一化频率(0,1)——指定滤波器截止频率,中心频率,和归一化频率的滤波器带宽单位(0 - 1)。

输入采样率(赫兹)- - - - - -输入采样率
44100(默认)|积极的标量

指定输入信号的采样率作为一个积极的标量赫兹。

依赖关系

要启用该参数,设置采样率模式参数指定对话框。(因为R2023a)

视图滤波器响应- - - - - -视图滤波器响应
按钮

打开动态过滤可视化工具和显示带宽滤波器的幅度响应变量。的反应是基于块的参数选择对话框。更新级响应动态过滤可视化工具运行时修改参数对话框,然后单击应用。

您可以配置的情节设置和信号测量界面的可视化工具。

在情节选项卡,配置部分允许您修改情节设置。

图选项卡包含传说,级阶段按钮,设置。生成脚本,复制显示和打印的部分也在此选项卡。

在测量选项卡中,可以测量信号统计,游标位置数据,显示所选的高峰值信号。

测量选项卡包含3部分,选择频道,修改数据光标设置和修改峰值搜索设置。

更多细节的动态滤波器可视化工具接口和它的工具,明白了dsp.DynamicFilterVisualizer。

模拟使用- - - - - -模拟使用
`代码生成`(默认)|`解释执行`

指定类型的模拟运行。你可以将这个参数设置为:

代码生成(默认)
使用生成的C代码模拟模型。第一次运行模拟,仿真软件金宝app^®生成C代码块。为后续模拟C代码重用,只要不改变模型。这个选项需要额外的启动时间但模拟提供了更快的速度比解释执行。
解释执行
使用MATLAB模拟模型^®翻译。这个选项可以缩短启动时间,但仿真速度比慢代码生成。

块特征

数据类型	`双`\|`单`
多维信号	`没有`
适应信号	`是的`

算法

全部展开

冷杉的转换

假设所有转换的低通滤波器长度2 n + 1。

低通滤波器,低通滤波器

考虑一个理想低通brickwall滤波器的归一化截止频率ω_c1。通过逆离散傅里叶变换的理想的频率响应,和剪切产生的序列长度2 n + 1,脉冲响应:

$\begin{array}{l} f o r n = 0 \\ h_{l P} (n) = \frac{ω_{c}}{π} 。 w (0) \\ f o r 1 \leq n | | \leq N \\ h_{l P} (n) = \frac{罪 (ω_{c} n)}{π n} 。 w (n) \end{array}$

其中w (n)是窗口向量。调整到一个新的截止频率的低通滤波器系数ω_c2如下:

$\begin{array}{l} f o r n = 0 \\ h_{l P} (n) = \frac{ω_{c 2}}{π} 。 ω (0) \\ f o r 1 \leq | n | \leq N \\ h_{l P} (n) = \frac{罪 (ω_{c 2} n)}{π n} 。 ω (n) \end{array}$

你不需要再计算窗口每次调整截止频率。

低通,高通

假设与规范化6分贝低通滤波器截止频率ω_c相同的,你可以获得一个高通滤波器截止频率通过低通滤波器的频率响应的互补:H_惠普(e^jω)= 1−H_LP(e^jω)

上述反应的离散傅里叶逆变换,你有以下高通滤波器系数:

$\begin{array}{l} f o r n = 0 \\ h_{h p} (n) = 1 - h_{l P} (n) \\ f o r 1 \leq | n | \leq N \\ h_{h p} (n) = - h_{l P} (n) \end{array}$

低通,带通

获得一个带通滤波器中心频率ω₀通过将低通响应:

H_{英国石油公司}(e^jω)= H_LP(e^j(ω-ω₀)+ H_LP(e^j(ω-ω₀))

产生的带通滤波器的带宽是2ω_c来衡量两个带通滤波器的截止频率。相当于带通滤波器系数:

$\begin{array}{l} h_{B P} (n) = (e^{j ω_{0} n} + e^{- j ω_{0} n}) h_{l P} (n) \\ 可以写成: \\ h_{B P} (n) = 2 因为 (ω_{0} n) h_{l P} (n) \end{array}$

低通滤波器对Bandstop

你可以改变一个低通滤波器bandstop过滤器相结合高通和带通转换。首先使滤波器带通通过将低通响应,然后反转bandstop反应集中在ω₀。

H_废话(e^jω)= 1 - (H_LP(e^j(ω-ω₀))+ H_LP(e^j(ω+ω₀)))

这个收益率以下系数:

$\begin{array}{l} f o r n = 0 \\ h_{B 年代} (n) = 1 - 2 因为 (ω_{0} n) h_{l P} (n) \\ f o r 1 \leq | n | \leq N \\ h_{B 年代} (n) = - 2 因为 (ω_{0} n) h_{l P} (n) \end{array}$

广义的转换

您可以将这些转换将低通滤波器低通,高通滤波,带通或bandstop过滤器具有任意被切断。

例如,将一个低通滤波器截止ω_c1高通截止ω_c2,首先应用lowpass-to-lowpass变换得到一个低通滤波器截止ω_c2,然后应用lowpass-to-highpass转换截止ω的高通滤波_c2。

带通滤波器的中心频率ω₀和带宽β,首先应用lowpass-to-lowpass转换从一个低通滤波器截止ω_c为低通截止β/ 2,然后应用lowpass-to-bandpass变换得到所需的带通滤波器。您可以使用同样的方法对bandstop过滤器。

引用

[1]Jarske, P。、y Neuvo和s . k . Mitra。“一个简单的线性相位FIR数字滤波器的设计方法与变量特征。”信号处理14, no. 4 *(1988): 313-326.

扩展功能

C / c++代码生成
使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

的可变带宽滤波器块使用英特尔金宝app支持SIMD代码生成^®AVX2技术时,输入信号的数据类型单或双。

SIMD技术极大地提高了生成的代码的性能。

版本历史

介绍了R2015a

全部展开

R2023a:金宝app支持归一化频率

当你设置采样率模式参数用归一化频率(0,1)你可以指定滤波器截止频率,中心频率,滤波器带宽在归一化频率单位(0 - 1)。

可变带宽滤波器

描述

例子

使用RLS自适应滤波系统识别

港口

输入

x- - - - - -数据输入向量|矩阵

Fcut- - - - - -滤波器截止频率积极的标量

依赖关系

足球俱乐部- - - - - -滤波器中心频率积极的标量

依赖关系

BW- - - - - -滤波器的带宽积极的标量

依赖关系

输出

Port_1- - - - - -过滤后的输出向量|矩阵

参数

冷杉过滤器订单- - - - - -冷杉过滤器订单30.(默认)|正整数

过滤器类型- - - - - -过滤器类型低通滤波器(默认)|高通滤波|带通|Bandstop

指定从输入端口截止频率- - - - - -指定从输入端口截止频率从(默认)|在

依赖

滤波器截止频率- - - - - -滤波器截止频率512(默认)|积极的标量

依赖关系

指定从输入端口中心频率- - - - - -指定从输入端口中心频率从(默认)|在

依赖关系

滤波器中心频率- - - - - -滤波器中心频率44100/4(默认)|积极的标量

依赖关系

指定从输入端口的带宽- - - - - -指定从输入端口的带宽从(默认)|在

依赖

滤波器的带宽- - - - - -滤波器的带宽7680(默认)|积极的标量

依赖关系

窗口函数- - - - - -窗口函数损害(默认)|汉明|切比雪夫|凯撒

切比雪夫窗口旁瓣衰减(dB)- - - - - -切比雪夫窗口旁瓣衰减60(默认)|积极的标量

依赖关系

Kaiser窗参数- - - - - -Kaiser窗参数0.5(默认)|真正的标量

依赖关系

采样率模式- - - - - -模式指定输入采样率指定对话框(默认)|继承输入端口|用归一化频率(0,1)

输入采样率(赫兹)- - - - - -输入采样率44100(默认)|积极的标量

依赖关系

视图滤波器响应- - - - - -视图滤波器响应按钮

模拟使用- - - - - -模拟使用代码生成(默认)|解释执行

块特征

算法

冷杉的转换

引用

扩展功能

C / c++代码生成使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app

版本历史

R2023a:金宝app支持归一化频率

另请参阅

对象

块

x- - - - - -数据输入
向量|矩阵

Fcut- - - - - -滤波器截止频率
积极的标量

足球俱乐部- - - - - -滤波器中心频率
积极的标量

BW- - - - - -滤波器的带宽
积极的标量

Port_1- - - - - -过滤后的输出
向量|矩阵

冷杉过滤器订单- - - - - -冷杉过滤器订单
`30.`(默认)|正整数

过滤器类型- - - - - -过滤器类型
`低通滤波器`(默认)|`高通滤波`|`带通`|`Bandstop`

指定从输入端口截止频率- - - - - -指定从输入端口截止频率
`从`(默认)|`在`

滤波器截止频率- - - - - -滤波器截止频率
512(默认)|积极的标量

指定从输入端口中心频率- - - - - -指定从输入端口中心频率
`从`(默认)|`在`

滤波器中心频率- - - - - -滤波器中心频率
44100/4(默认)|积极的标量

指定从输入端口的带宽- - - - - -指定从输入端口的带宽
`从`(默认)|`在`

滤波器的带宽- - - - - -滤波器的带宽
7680(默认)|积极的标量

窗口函数- - - - - -窗口函数
`损害`(默认)|`汉明`|`切比雪夫`|`凯撒`

切比雪夫窗口旁瓣衰减(dB)- - - - - -切比雪夫窗口旁瓣衰减
60(默认)|积极的标量

Kaiser窗参数- - - - - -Kaiser窗参数
0.5(默认)|真正的标量

采样率模式- - - - - -模式指定输入采样率
`指定对话框`(默认)|`继承输入端口`|`用归一化频率(0,1)`

输入采样率(赫兹)- - - - - -输入采样率
44100(默认)|积极的标量

视图滤波器响应- - - - - -视图滤波器响应
按钮

模拟使用- - - - - -模拟使用
`代码生成`(默认)|`解释执行`

C / c++代码生成
使用仿真软件生成C和c++代码®编码器™。金宝app