DSP系统工具箱
流信号系统的综合与仿真
Die DSP系统工具箱™bietet算法，应用程序和范围für das Entwickeln，模拟人与分析人von信号控制系统的MATLAB®和仿真软金宝app件®．Sie können Echtzeit-DSP-Systeme für Kommunikation，雷达，音频，Medizinprodukte, IoT和andere Anwendungen modellieren。
Mit的DSP系统工具箱möglich, FIR-， IIR-， Multiraten-， mehrstufige和自适应滤波器，配置和分析。Sie können变量、数据信号和Netzwerkgeräten für系统和验证的流线。模具时间范围，频谱分析仪和逻辑分析仪ermöglichen zudem eine dynamische可视化和信息流信号。Beim Desktop-Prototyping und der Bereitstellung auf eingebetteten Prozessoren, einschließlich ARM®皮质®-Architekturen, unterstützt模具系统工具箱模具Erzeugung von C/ c++代码。Sie unterstützt zudem bitgenaue Festkomma-Modellierung und HDL-Codegenerierung aus Filtern, FFT, IFFT和anderen算法。
Die Algorithmen sind als MATLAB-Funktionen，系统对象™und Simulink-Blö金宝appcke verfügbar。
现在beginnen:
在金宝appbietet die DSP System Toolbox™eine Bibliothek von Signalverarbeitungsalgorithmen mit Blöcken für滤波器，变换和线性代数。Diese Blöcke verarbeiten流- eingangssignale als einzelne Abtastwerte(样品)订购als Datenblöcke von gesammelten Abtastwerten, genannt框架。Sample-basierte Verarbeitungunterstützt kurze latenzeriten and Anwendungen, die eine skalarverarbetung erfordern。Frame-basierte Verarbeitungunterstützt höheren Durchsatz im Austausch gegen Latenz。模具系统工具箱unterstützt sowohl样品-basierte als auch框架-basierte Verarbeitungsmodi。
MATLAB程序，die System Objects verwenden, können entweder mithilife des MATLAB Function-Blocks oder des MATLAB- systemblocks in simulin金宝appk - model integriert werden。Für die meisten der系统对象信德盟ßerdem那样预言正发党胜利金宝appSimulink-Blockemit identischer Funktionalität vorhanden。
帧-basierter Betrieb, bei dem ein帧von 16采样中断服务程序(ISR) erfast und zeigt, dass die帧-basierte Durchsatzrate um ein Vielfaches höher ist als die采样-basierte Alternative。
Signalverarbeitungsblock für DSP-Systementwicklung，实现和验证
金宝appSimulink-Blöcke für信号收发können einfach und doppeltgenaue Gleitkomma-Datentypen und Ganzzahl-Datentypen verarbeiten。Sie unterstützen außerdem Festkomma-Datentypen, wenn Sie mit定点设计师verwendet werden。
模具Signalverarbeitungsblöcke der DSP System Toolbox umfassen:
- Signaltransformationen是不是快速傅里叶变换(FFT)，离散余弦变换(DCT, Discrete Cosine Transform)，Short-Time-Fourier-Transformation (STFT)离散小波变换(DWT, Discrete Wavelet Transform)
- FIR, IIR和类比滤波器
- Multiraten und mehrstufige Filter für Abtastratenkonvertierung wie中投公司， Halbband-，多相法罗滤波器
- 统计和自适应信号techniken für Spektrumsbewertung, Entzerrung und Rauschunterdrückung
- 信号操作与信息法国，德国，Auffüllen德国，德国，德国，Laufzeitverzögerungen德国，德国，德国，德国
- 视频流信号和信息时间范围，频谱分析仪和mehr
- 德国信号，Schaltvorgänge，德国信号和德国信号
- Senken und Quellen wie z. B.频率调制和法比格rauschgeneratren, NCO, UDP-Empfänger und -Sender und mehr
- Routinen皮毛数字线代数wie求解für lineare Systeme und für die Invertierung undFaktorisierung von Matrizen
DSP System Toolbox-Bibliotheksblöcke für Signalverarbeitung in 金宝appSimulink (oben)， zusammen mit erweiterten Ansichten von Solvern für lineare Systeme (links unten) und Transformationen (rechts unten)。
多鼠系统模型
模具DSP系统工具箱在MATLAB unterstützt模具Multiratenverarbeitung和damit模具Abtastratenkonvertierungsowie die Modellierung von Systemen, in denen Komponenten mit unterschedlichen Abtast- oder Taktraten zusammenarbeiten。死Multiratenfunktionalität快多raten- und mehrstufige滤波器wie FIR和IIR-Halbband，多相滤波器，CIC-Filter和Farrow-Filter．Sie enthält außerdem信号运算wie插值，Heruntertaktung und beliebige Abtastratenkonvertierung。
金宝appsimulink - modeleines mehrstufigen Dezimationsfilters für einen Sigma-Delta-Umwandler von analog zu digital。
模具DSP系统工具箱bietet eine Umgebung für Die Verarbeitung von流式信号MATLAB．Die System Toolbox verfügt über eine Bibliothek mit Signalverarbeitungsalgorithmen, Die für Die Verarbeitung von Streaming-Signalen wie z. B. single - raten Filter和Multiratenfilter, adaptive Filter和FFTs optimiert ist。模具系统工具箱ist理想für Entwicklung，模拟和贝雷特斯特隆von Signalverarbeitungslösungen für Anwendungen aus den Bereichen音频，Biomedizin, Kommunikation, Regelung, Seismik, Sensorik und Sprache。
Streaming-Signalverarbeitungs-Methoden ermöglichen Verarbeitung von kontinuierlichen Datenströmen, die Simulationen oft beschleunigen können, inm Sie die Eingabedaten in Frame aufteilen and jeden Frame bei der Erfassung verarbeiten。Dank der Streaming-Signalverarbeitung in MATLAB können zum Beispiel Mehrkanalaudiodaten in Echtzeit verarbeitet werden。
流式信号的数字信号处理算法系统对象™ermöglicht，嗯datengetriebene算法人，Quellen和Senken darzustellen。Diese System Objects ermöglichen zudem das Erstellen von stream - anwendungen durch die Automatisierung von Aufgaben wie Datenindizierung und Pufferung sowie die Verwaltung der Zustände von Algorithmen。系统对象können mit gewöhnlichen MATLAB-Funktionen und -Operatoren kombiniert werden。
模工具时间范围和频谱分析仪lassen sich zudem für die Visualisierung and Messung der Streaming-Signale nutzen。
Sie können单raten，多raten和自适应滤波器auf流数据anwenden, indem Sie算法verwenden, die für流信号和数据优化信德。
MATLAB-Code implementiert ein base - streaming - loop(链接)。时间示波器和频谱分析仪实时信号的可视化和实时信号的提示，während这是广义和实时信号。
算法目录für DSP-Systementwicklung，实现和测试
Die DSP System Toolbox stellt mehr als 350 Algorithmen, Die für Entwicklung, Implementierung und Validierung von Streaming-Systemen optimiert sind, zur Verfügung, egal ob diese als MATLAB-Funktion oder als MATLAB-System Objects implementiert sind。Die Algorithmen können einfach- und doppeltgenaue Gleitkomma-Datentypen verarbeiten。Die meisten Algorithmen unterstützen außerdem Ganzzahl-Datentypen und Festkomma-Datentypen, für Die der定点设计师™benotigt将。
在MATLAB enthält模具系统工具箱folgende算法:
- Signaltransformationen是不是快速傅里叶变换(FFT)离散余弦变换(DCT, Discrete Cosine Transform)
- 技术支持与实施数字FIR和iir滤波器
- Multiraten und mehrstufige滤波器für Abtastratenkonvertierung wie FIR und ir - halbband，多相滤波器，cic滤波器和法罗滤波器
- 统计和自适应信号techniken für Spektrumsbewertung, Entzerrung und Rauschunterdrückung
- 信号操作和信息系统，Auffüllen信号系统，建模系统Laufzeitverzögerungen信号系统和数据系统Verzögerung变量模型
- Signalvisualisierung während der Ausführung时间范围，频谱分析仪和逻辑分析仪
Auswahl der in MATLAB verfügbaren Signalverarbeitungsalgorithmen, wie in der Befehlszeilen-Hilfe angezeigt oder über Tab-Vervollständigung zu finden。
Multiraten-Systeme
模具DSP系统工具箱在MATLAB unterstützt模具Multiratenverarbeitung和damit模具Abtastratenkonvertierungsowie die Modellierung von Systemen, in denen Komponenten mit unterschedlichen Abtast- oder Taktraten zusammenarbeiten。死Multiratenfunktionalität快多raten- und mehrstufige滤波器weiz . B. FIR和IIR-Halbband，多相滤波器，CIC-Filter和Farrow-Filter．Sie enthält außerdem信号运算wie插值，Heruntertaktung und beliebige Abtastratenkonvertierung。
频常草的德einzelnen Stufen eines mehrstufigen digitalen Down-Umwandlers
Zur DSP系统工具箱gehören umfassende过滤器设计工具和实现algorithmen für FIR, IIR, mehrstufige, Multiraten und自适应滤波器。Sie können该死Tiefpass -， Hochpass-， Bandpass- and Bandstoppfilter sowie Filter mit anderen Antworttypen entwickeln。大足stehen Filterstrukturen wie Direct-Form- fir，重叠- add - fir, Direct-Form II mit二阶截面(Biquad)， kaskden - allpass sowie Lattice-Strukturen zur Verfügung。
Sie können过滤mithillifeder Filterbuilder App，冯MATLAB-Code oder von Simu金宝applink-Blöcken entwickeln。Sie können außerdem die Festkomma-Quantisierungseffekte für FIR- und IIR-Filter analysieren und die optimale Wortlänge für die Filterkoeffizienten festlegen。
Sie können auchabstimmbare过滤器entwickeln, bei denen Sie Schlüsselparameter wie Bandbreite und Amplitude während der Ausführung festlegen können。
MATLAB中的DSP系统工具箱在Simulink中的系统级模型中嵌入数字滤波器等。金宝appEs gibt in der System Toolbox eine einsatzbereite Filterblock-Bibliothek für das Entwickeln, Simulieren und Implementieren vonTiefpass-，Hochpass- und anderen Filtern direckt在Si金宝appmulink。
Zusätzlich zu den herkömmlichen FIR- und IIR-Filterentwicklungsalgorithmen unterstützt die DSP System Toolbox auh spezialisierte Filter und Entwurfsmethoden wie z. B. die folgenden:
- erweiterte Equiripple-FIR-Filterwie最小阶，约束纹波和Minimalphasen-Entwürfe
- 尼奎斯特-和Halbband-FIR -和IIR-Filter für多相过滤器für线性相位-，Minimalphasen和Quasilinearphasen-Halbbandentwürfe sowie等纹波-，倾斜的止带和Fenstermethoden
- 中投插入器und Decimator-Filter für在软件定义无线电和Sigma-Delta-Konvertern中复用的实现
- optimierte Mehrstufenentwurfe， bei denen die Anzahl der Kaskadenstufen auf eine möglichst geringe Rechenkomplexität hin optimiert wid
- 过滤mit Verzögerungen um Bruchteile der Abtastratewie Implementierungen mit farot - filter strukturen, die vor allem für abstimmbare filter and wendungen geeignet sind
- Allpass-IIR-Filtermit beliebiger Gruppenlaufzeit, die Gruppenlaufzeiten anderer IIR-Filter kompensieren und so einen annähernd linearen Phasengang im Durchlassbereich erzielen
- 数字格波iir滤波器毛皮robusteImplementierungen
- FIR- und IIR-Filter mitbeliebiger振幅sowie Phase, mit denen sich praktisch jeede Filterspezifikation realisieren lässt
Entwicklung und Analyse eines mehrstufigen single - rate - low - pass- filters mit der Filter-Builder-App and under filter - visuizer - app。
自适应滤波器
模具DSP系统工具箱bietet verschiedene Methoden für自适应Filterung在仿真金宝app软件。Diese Techniken werden häufig für Anwendungen wie系统识别，Spektrumsbewertung, Entzerrung und Rauschunterdrückung verwendet。Zu solchen自适应滤波器gehören滤波器auf Basis des kleinsten quadratischen Fehlers (LMS)二重藤(RLS)，仿射Projektion，快速横向，Frequenzbereich，Lattice-basiert和卡尔曼滤波器．Darüber hinaus bietet die系统工具箱算法zur分析柴油机自适应滤波器wie Koeffizientenverfolgung, Lernkurven und Konvergenz。
多raten und mehrstufig滤波与分析
模具DSP系统工具箱enthält Funktionen für Die Entwicklung und Die Implementierung von Multiratenfiltern einschließlich Polyphaseninterpolatoren, Dezimatoren, Abtastratenwandlern，FIR-Halbband和IIR-HalbbandFarrow-Filter und cic - filter und -Kompensatoren und unterstützt mehrstufige Entwürfe。Zusätzlich bietet sie spezialisierte Analysefunktionen zur Schätzung der Berechnungskomplexität von Multiraten- mehrstufigen Filtern。
Frequenzgang des Equiripple-Designs和des entsprechenden Multiraten——麻省理工学院和mehrstufigen设计fvtool(链接)和Leistung冯Multiraten -和mehrstufigen设计,图形der spektralen Leistungsdichte des Eingangs和mehrerer Ausgange(雷希特)。
模具DSP系统工具箱Scope-Blöcke und Datenprotokollierungfür Visualisierungen im Zeit- oder frequenzberich, Messungen and die分析von流信号在MATLAB和Simulink。金宝app死范围-Blöcke德国统计数据和统计数据，德国Benutzer von branchenüblichen德国统计数据和统计分析数据。
模具系统工具箱bietet außerdem den逻辑分析仪zur Anzeige der Übergänge in Zeitbereichssignalen, was für das Debugging von Modellen, die für die HDL-Implementierung gedacht sind, hilfreich ist。
Sie können auch beliebige diramme zur视觉化计算von Datenvektoren erstellen, wiz . B. der Entwicklung von Filterkoeffizienten im Zeitverlauf。
时间范围zeigt signal ale im Zeitbereich an und unterstützt verschiedene Signaltypen - kontinuierliche, diskrete Signale, Signale messter und variler Größe, flee ßkomma- und Festkommadaten sowie n-dimensionale Signale für mehrkanale /A-Systeme。时间范围，在einer Darstellung gleichzetig mehere信号anzuzeigen, die ganz unterschedliche维度，Abtastraten和Datentypen besitzen können oder verschiedene Anzeigen für mehere Datenkanäle im gleichen范围- fenster。时间范围führt Analysen, Messungen und statistical ken einschließlich Effektivwert (RMS)， spitz - spitze, Mittelwert und Median durch。
频率信息Stärke下光谱信息，下安文东下nichtlinearen Verstärkermodells auf ein啁啾信号。
Der频谱分析仪频率谱与频率谱与信号的关系频率谱与线性对数的关系。Der频谱分析仪führt Messungen wie z. B. harmonische Verzerrungsmessungen (THD, SNR, SINAD, SFDR)， Messung Der Intermodulationsverzerrungen dritter Ordnung (TOI)， APCR-Messungen(相邻信道功率比)，komplementäre kumverteilungsfunktionen (CCDF) und Höchst- zu Durchschnittswerten Leistungsverhältnisse (PAPR) durch。Die spektrog - modusanzeige des频谱分析仪zeigt, wie Sie zeitlich variierende Spektren anzeigen können und ermöglicht Die automatische Spitzenerkennung。
DSP系统工具箱bietet eine weitere family von Visualisierungstools, die Sie verwenden können, um verschiedene signal ale oder Daten anzeigen zu lassen und zu messen。大足gehören reelle oder complex Daten, Vektoren, Arrays und Frames jedes Datentyps einschließlich Festkomma, doppelte Genauigkeit oder benutzerdefinierte Dateneingabesequenz。Manche Visualisierungstools bieten eine 3D-Anzeige Ihrer流-Daten oder -Signale, soda Sie Ihre Daten im Zeitverlauf analysieren können，双模模拟结束。
Der Logic Analyzer zeigt die Simulationsergebnisse für in model Hardware-genauer programmierbarer FIR-Filter。
Zusammen mit dem定点设计器拉森算法DSP系统工具箱算法für die Verarbeitung von Festkommasignalen modellieren sowie der Einfluss der Quantisierung auf das Verhalten und die Leistung solcher系统分析器。Außerdem können Sie aus MATLAB-Code oder 金宝appSimulink-Modellen Festkomma-C Code generieren。
MATLAB系统对象和金宝appSimulink-Blocke在der DSP System Toolbox lassen sich fürModi des Festkommabetriebskonfigurieren, wodurch bereits vor der Hardware-Umsetzung Trade-off-Analysen and Optimierung durch Simulation mit verschienen Wortlängen, Skalierungen， Überlauf- und Rundungseinstellungen ermöglicht werden。
Festkommamodi werden von vielen dsp -算法，einschließlich FFT，过滤器，统计和线性代数，unterstützt。Die DSP System Toolbox automatisiert Die Konfiguration von System Objects und Blöcken für Festkommaoperationen。
FFT MATLAB系统对象enthält Eigenschaften zur Festlegung der Festkomma-Datentypen von Akkumulator-， produckt - und Ausgabedaten(链接)。Der FFT 金宝appSimulink-Block enthält Optionen zur Festlegung Der Festkomma-Datentypen von Akkumulator, produckt - und Ausgabesignalen, wozu定点设计器(rechts)不enddig ist。
Entwicklung von Festkomma-Filtern
Mit den Filterentwicklungsfunktionen der DSP System Toolbox and interaktivenFilterbuilderApp lassen sich fly - ßkommafilter entwickeln und dann auf einfache Weise mit dem定点设计师direkt in Festkomma-Datentypen konvertieren。柴油机工作流程验证模在节日和过滤的环境中und ermöglicht die unkomplizierte analyze von Quantisierungseffekten。
数据量分析系统，wobei die过滤系统Sperrdämpfung aufgrund der 8-Bit-Wortlänge(链接)ungenügend ist。实验学院Wortlängen für die koeffizenten。那份文件12-Bit-Wortlänge ist ausreichend and Die Filterentwicklungsbedingungen werden erfüllt (rechts)。
z麻省理工学院MATLAB编码器™和金宝app仿真软件编码器在MATLAB和Simulink中交织C和c++代码通用性能优化算法。金宝app
Der daei erzeugte代码特征的这种方式的Beschleunigung, zum快速原型的sowie zur实现和beritstellung订单集成的系统，im拉赫曼Der生产技术。
Desktop-Beschleunigung
Sie können effektiven und kompakten ausführbaren Code sowie eine mexo - funktion, die für die Beschleunigung rechenintensiver Algorithmen in Ihrer Simulation optimiert ist, erstellen。Sie können Ihre Gleitkomma- und Festkomma-Algorithmen einschließlich Filtern, FFTs，Statistiken和线性代数MATLAB和Simulin金宝appk beschleunigen。
嗯框架-basierte流-模拟zu beschleunigen, verwendetdspunfoldDSP-Entfaltung，嗯die Rechenlast in der generierten MEX-Funktion über mehrere Threads zu verteilen。
Eigenständige Ausführung und andere Umgebungen的整合
Mit der DSP System Toolbox können Sie außerdem den generierten C Code aus Ihrem MATLAB Code oder 金宝appSimulink-Model für die Bereitstellung und das Prototyping auf dem Desktop verwenden, indem Sie eine eigenständig ausführbare Version Ihres Algorithmus erstellen。Diese eigenständig ausführbare版本kann unter Verwendung von UDP-Komponenten immer noch direct in MATLAB oder Simulin金宝appk in Echtzeit angephelp werden。Weil diese eigenständig ausführbare版本auf einem anderen线程läuft als der MATLAB代码oder das Simulink-Model, v金宝apperbessert sie die Echtzeit-Leistung Ihres算法。
B. eigenentwickelte simulatoreder Standardmodellierungssoftware wie SystemC, integrert werden。
Optimierte C Codegenerierung für ARM Cortex-M-Prozessoren
Zusammen mit dem硬件支持包für金宝app手臂Cortex-A奥得河手臂Cortex-M和嵌入式编码器®können Sie mit der DSP System Toolbox optimierten C Code aus MATLAB System Objects oodSi金宝appmulink-Blöcken für entscheidende DSP- algorithmen wie z. B. FFT, FIR和双四次滤波器generieren。Der generierte Code bietet Verwendung Der optimierten Routinen für die ARM Cortex-A Ne10-Bibliothek order die ARM Cortex-M CMSIS-Bibliothek。在上面的代码，在上面的代码standardmäßigem c代码。Sie können außerdem Codeverifizierung und Profiling mit processor -in- loop (PIL)-Tests durchführen。
Der过滤器设计HDL编码器™在MATLAB kann gemeinsam mit der DSP系统工具箱数字滤波器entwickeln und effizenten，合成和便携式VHDL®和Verilog®-代码zurimplementierung在fpga和asic。Sie können für das模拟人，测试和验证通用代码自动满足VHDL和verilog -测试台库。
Der高密度脂蛋白编码器™stellt gemeinsam mitder DSP系统工具箱合成裸裸的VHDL-和Verilog-Codegenerierungfür Ihren Systementwurf zur Verfügung。Diese Unterstützung umfast Algorithmen, die für resourcen und Leistung optimiert sind, wie z. B. Filter，FFT，传输线和以区域．
Implementierungsdetail einer der unterstützen Hardware-Architekturen (z.B. teilweise serienmäßig systolische) für einen HDL-optimieren FIR-Filter-Block
