主要内容

滤波器的概述

数字滤波器银行数字带通滤波器是一个数组和一个通用的输入或输出。滤波器组可以分析滤波器组的一系列分析过滤器,与一系列的合成或合成滤波器组过滤器。分析滤波器组分离输入宽带信号x(n到多个组件,每个携带原始信号的部分波段。这些部分波段合成滤波器银行合并到单个宽带信号,重构版本的原始输入信号。

原理图的分析滤波器组在左边其次是合成滤波器组在右边。

分析滤波器组(信道器)

通用分析滤波器组,也被称为信道器,由一系列平行的带通滤波器,输入宽带信号,x(n),为一系列狭窄的部分波段。每个带通滤波器保留不同的输入信号的一部分。带宽后减少了一个带通滤波器,信号downsampled低采样率的新的带宽。

通用的分析滤波器组的概念图。包含M分支结构。每个分支都包含一个过滤器一个downsampler紧随其后。

第一个分支滤波器组包含一个低通滤波器,H0(z),作为一个原型滤波器。剩下的过滤器H1(z)通过HM−1(z这个过滤器的)调制版本。可以重新安排这些调制版本的复指数(调制系数)其次是原型低通滤波器H0(z)。

每个分支都包含一个复指数,后跟一个原型低通滤波器downsampler。

y1(),y2(),…ym - 1()狭窄部分波段转换成基带信号。

这种结构的更多细节,请参阅分析滤波器组

这个过滤器银行使用多相结构可以有效地实现。更多细节的多相结构,以及它是如何实现的dsp.Channelizer对象和信道器块,看信道器算法。这种多相实现的主要优势是,你可以downsample信号滤波之前,从而允许你过滤信号采样率较低。

合成滤波器组(合成器频道)

合成滤波器组,也称为通道合成器,由一组平行的带通滤波器,合并多个输入窄带信号,y0(),y1(),y2(),…ym - 1(成一个单一的宽带信号,v(n]。输入窄带信号的基带。每一个窄带信号插值更高采样率通过使用upsampler,然后由低通滤波器过滤。之前的复指数低通滤波器中心周围的基带信号wk,在那里 w k = 2 π k / k = 0 , 1 , 2 , , 1

合成滤波器组的概念图。包含分支。每个分支包含一个upsampler,紧随其后的是一个低通滤波器,后跟一个复指数。每个分支的输出添加到形式重构信号v [n]。

这个过滤器银行实现有效地使用描述的多相结构通道合成器算法。的dsp.ChannelSynthesizer对象和通道合成器在DSP系统工具箱™使用此实现。

双通道滤波器组(Halfband)

双通道滤波器组是一个通用的特殊情况声道输出滤波器组,过滤器的数量是两个分支。

DFT矩阵分析的部分看起来像下面的矩阵。

( 1 1 1 1 ]

第一行添加了两个多相分支给低通子带输出。第二行减去两个多相分支给高通滤波部分波段输出。的halfband杀害多人者对象和块DSP系统工具箱实现他们的算法如这个图所示。一个0(z),一个1(z)是allpass多相组件。这种结构的分析部分双通道halfband过滤器银行。由于halfband性质的过滤器,一个树枝的多相结构成为一个纯延迟组件。

分析双通道滤波器组的一部分。开关在输入操作fs的采样率。第一分支包含A0 (z)和第二分支包含A1 (z)。输出从过滤器添加到低通滤波器的输出第一个分支形式。输出从高通滤波输出两个过滤器是减去第二个分支。输出采样率fs / 2。

为更多的细节在这个结构及其推导过程,明白了多相实现算法在这些参考页。

双通道滤波器组 MATLAB® 金宝app®
分析部分利用冷杉halfband过滤器 dsp.FIRHalfbandDecimator 冷杉Halfband杀害多人者
分析部分用IIR halfband滤波器 dsp.IIRHalfbandDecimator IIR Halfband杀害多人者

同样,halfband插入器对象和块DSP系统工具箱实现他们的算法如这个图所示。这种结构的合成部分双通道halfband过滤器银行。由于halfband性质的过滤器,一个树枝的多相结构成为一个纯延迟组件。

合成双通道滤波器组的一部分。接收低通和高通部分波段。第一个分支减去这两个输入和传递A0 (z)。第二个分支添加这两个输入和传递A1 (z)。输出的A0 (z)和A1 (z)采样的速度fs使用输出开关。

为更多的细节在这个结构及其推导过程,明白了多相实现算法在这些参考页。

双通道滤波器组 MATLAB 金宝app
合成部分使用冷杉halfband过滤器 dsp.FIRHalfbandInterpolator 冷杉Halfband插入器
使用IIR halfband滤波器合成部分 dsp.IIRHalfbandInterpolator IIR Halfband插入器

其他DSP系统工具箱提供双通道滤波器组的特性,允许您指定的低通和高通滤波器系数。这些特性可以自定义分区的宽带信号。例如,看到的通过双通道滤波器组重建

双通道滤波器组 MATLAB 金宝app
分析滤波器组 dsp.SubbandAnalysisFilter 双通道分析子带滤波器
合成滤波器组 dsp.SubbandSynthesisFilter 双通道合成子带滤波器

您可以使用部分波段分析和合成滤波器作为基本单元并创建多级滤波器。更多细节,请参阅多级滤波器

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