主要内容

DECIMATOR /插值器的多级设计

此示例显示了如何设计多级Deetimator和Interpoolator。这个例子高效窄过渡带FIR滤波器设计展示如何将IFIR和多级方法应用于低通滤波器的单速仪。这些技术可以扩展到多级比例器和/或内插器的设计。IFIR方法会导致2级取DICOMER / INTLOPOLATOR。对于多级方法,可以自动优化或手动控制阶段数。

降低信号的采样率

抽取器用来降低信号的采样率,同时按比例降低带宽。例如,要将速率从48 MHz降低到1 MHz(48的因数),以下是将相应地减少带宽的低通滤波器的典型规格。

Fs = 48 e6;TW = 100年e3;Astop = 80;%最小停滞衰减m = 48;%抽取因子

鉴于这些规格的简单多级设计

Multidecim = DesignMultAstageCimator(M,FS,TW,ASTOP);

分析多级滤波器

要分析所产生的设计,可提供多种功能

信息(multidecim)%提供有关多级滤波器的一些信息成本(MultiDecim)%确定实施成本FVTool(MultiDecim)%可视化整体反应幅度、组延迟等
ans = '离散滤波器级联  ---------------------------- 数量的阶段:5 Stage1: dsp。FIRDecimator ------- Discrete-Time FIR Multirate Filter (real) ----------------------------------------- Filter Structure: Direct-Form FIR Polyphase Decimator Decimation Factor: 2 Polyphase Length: 4 Filter Length: 7 Stable: Yes Linear Phase: Yes (Type 1) algorithm: double stage e2: dsp. FIRDecimator: FIR Multirate Filter . FIRDecimator: FIR Multirate Filter . FIRDecimator: FIR Multirate Filter . FIRDecimator: FIR Multirate Filter . FIRDecimator: FIR Multirate Filter . FIRDecimator: FIR多相Decimator。FIRDecimator ------- Discrete-Time FIR Multirate Filter (real) ----------------------------------------- Filter Structure: Direct-Form FIR Polyphase Decimator Decimation Factor: 2 Polyphase Length: 4 Filter Length: 7 Stable: Yes Linear Phase: Yes (Type 1) algorithm: double Stage3: dsp。FIRDecimator ------- Discrete-Time FIR Multirate Filter (real) ----------------------------------------- Filter Structure: Direct-Form FIR Polyphase Decimator Decimation Factor: 2 Polyphase Length: 6 Filter Length: 11 Stable: Yes Linear Phase: Yes (Type 1) algorithm: double Stage4: dsp。FIRDecimator ------- Discrete-Time FIR Multirate Filter (real) ----------------------------------------- Filter Structure: Direct-Form FIR Polyphase Decimator Decimation Factor: 3 Polyphase Length: 11 Filter Length: 33 Stable: Yes Linear Phase: Yes (Type 1) algorithm: double Stage5: dsp。(真实FIRDecimator——离散冷杉多重速率的过滤器 ) ----------------------------------------- 滤波器结构:直接形式冷杉多相杀害多人者大量毁灭因素:2多相长度:48滤波器长度:95稳定:是的线性相位:是的(1型)算术:双“ans =结构体字段:NumCoefficients: 89 NumStates:146 MultiplicationsPerInputSample: 6.6042 AdditionsPerInputSample: 5.6667

与单阶段抽奖者进行比较

多级设计在每个输入样本和整体滤波器系数的乘法方面是有效的。与单级设计进行比较。

singledecim = designmultistageedecimator(m,fs,tw,astop,“NumStages”1);成本(singledecim)%确定实施成本FVTool(MultiDecim,SingleCim)传奇('多级''单级'
ANS =带有字段的结构:NumCofficents:2361 NumStates:2400多重PULTINPUTSAMPLE:49.1875 AdderdsPuteSample:49.1667

控制阶段的数量

默认情况下,自动确定阶段的数量以最小化实现成本。可以手动将阶段数量设置为1之间的任何数字和抽取因子中的主要因素的数量。只是增加到两个阶段产生了显着差异。

TwoStagedecim = DesignMultistageCimator(M,FS,TW,Astop,“NumStages”,2);成本(TwoStagedecim)
ANS =带有字段的结构:NUMCOEFFICERS:218 NUMSTATES:265乘法PerInputSample:9.2500 AdderdsPerInputSample:9.1667

最小化系数的数量

默认情况下,设计最小化每个输入示例的乘法。还可以最小化系数的数量。

mincoeffdecim = designMultistageDecimator (M, Fs、TW Astop,......“MinTotalCoeffs”,真的);成本(MINCOEFFDECIM)
NumStates: 147 MultiplicationsPerInputSample: 6.8125 AdditionsPerInputSample: 6

相比multidecim,系数的数量较低,但每个输入样本的乘数数量较高。

估计与确定成本的VS。

默认情况下,使用每个阶段所需的系数数的估计确定最佳多级配置。较慢但更精确的方法,设计所有过滤器候选,并确定实际的系数数量以找到最佳解决方案。

OptimalDecim = DesignMultistageCimator(M,FS,TW,Astop,......'costmethod''设计');成本(OptimalDecim)FVTool(MultiDecim,OptimalDecim)
ANS =带字段的结构:NUMCOEFICERS:87 NUMSTATES:146乘法PerInputSample:6.5625 AdderdsPerInputSample:5.6667

多级内插器设计

设计多级内插器时,可以节省类似的节省。与所有内插器一样,整体设计具有等于插值因子的增益。

multiTinterp = DesignMultistageInterpolator(8);FVTool(多曲目)

总结

多级技术的使用可以在实现Deetimator / Interpoolator时提供显着的计算节省。