dsp。ChannelSynthesizer

多相FFT合成滤波器组

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描述

的dsp。ChannelSynthesizer系统对象™使用基于FFT的合成滤波器组将多个窄带信号合并成宽带信号。该滤波器组使用一个原型低通滤波器，并使用多相结构实现。您可以直接指定过滤系数或通过设计参数。

将多个窄带信号合并成一个宽带信号:

创建dsp。ChannelSynthesizer对象，并设置其属性。
使用参数调用对象，就像调用函数一样。

要了解更多关于System对象如何工作的信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

合成器= dsp。ChannelSynthesizer

合成器= dsp.ChannelSynthesizer(名称、值)

描述

例子

合成器= dsp。ChannelSynthesizer使用默认属性创建合成器对象。

合成器= dsp.ChannelSynthesizer(名称、值)使用以下命令指定其他属性名称,值对。未指定的属性具有默认值。

例子:合成器= dsp.ChannelSynthesizer(“StopbandAttenuation”“NumTapsPerBand”,20日,140)

属性

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除非另有说明，属性是nontunable，这意味着您不能在调用对象之后更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放函数打开它们。

如果一个属性是可调，您可以随时更改它的值。

有关更改属性值的更多信息，请参见在MATLAB中使用系统对象进行系统设计．

`规范`- - - - - -滤波器设计参数或系数
`'每频带抽头数和阻频带衰减'`(默认)|`“系数”`

滤波器设计参数或滤波器系数，指定为下列选项之一:

'每频带抽头数和阻频带衰减'—通过，指定滤波器设计参数NumTapsPerBand和StopbandAttenuation属性。
“系数”-指定过滤系数直接使用LowpassCoefficients．

`NumTapsPerBand`- - - - - -每个频带的滤波器系数数
`12`(默认)|正整数

每个多相支路使用的滤波器系数的数目，指定为正整数。多相分支的数量与频带的数量相匹配。原型低通滤波器的滤波器系数总数由频带数和的乘积给出NumTapsPerBand．对于给定的阻带衰减，增加每个频带的抽头数会使滤波器的过渡宽度变窄。结果，在增加计算的代价下，每个频带有更多的可用带宽。

依赖关系

此属性在设置时应用规范来'每频带抽头数和阻频带衰减'．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`StopbandAttenuation`- - - - - -阻带衰减
`80`(默认)|积极的真正的标量

低通滤波器的阻带衰减，在dB中指定为正实标量。这个值控制从一个频带到下一个频带的最大混叠量。阻带衰减越大，通带纹波越小。

依赖关系

此属性在设置时应用规范来'每频带抽头数和阻频带衰减'．

数据类型:单|双

`LowpassCoefficients`- - - - - -原型低通滤波器的系数
`[1×49双]`(默认)|行向量

原型低通滤波器的系数，指定为行向量。系数的默认向量是使用rcosdesign(0.25 6 8,“√”)．每个频带必须至少有一个系数。如果低通滤波器的长度小于频带数，则对象填充系数为零。

如果指定了复系数，该对象将设计一个以非零频率为中心的原型滤波器，也称为带通滤波器。调制版本的原型带通滤波器出现在原型滤波器，并围绕频率范围[−]F_年代F_年代］.

可调:是的

依赖关系

此属性在设置时应用规范来“系数”．

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

使用

语法

synthOut =合成器(输入)

描述

例子

synthOut=合成器(输入）中的列合并窄带输入信号输入在宽带信号,synthOut．

输入参数

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`输入`- - - - - -窄带信号
矩阵|三维数组

窄带信号，指定为矩阵或三维阵列。每个窄带信号存储为输入信号中的一列。列数输入对应滤波器组的频带数。如果输入是三维的，每个矩阵对应一个单独的通道。如果米频带数是多少，和输入是一个l——- - - - - -米矩阵，然后输出信号，synthOut,维L×M1。如果输入有多个通道，也就是说，它有维度l——- - - - - -米——- - - - - -N,然后synthOut有尺寸L×M——- - - - - -N．

这个对象也接受可变大小的输入。也就是说，一旦对象被锁定，您就可以更改每个输入通道的大小。通道的数量不能改变。

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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`synthOut`-合并宽带信号
矩阵|三维阵列

合并宽带信号，以矩阵或三维阵列的形式返回。如果米频带数是多少，和输入是一个l——- - - - - -米矩阵，然后输出信号，synthOut,维L×M1。如果输入有多个通道，也就是说，它有维度l——- - - - - -米——- - - - - -N,然后synthOut有尺寸L×M——- - - - - -N．

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

对象的功能

要使用对象函数，请指定System对象作为第一个输入参数。例如，释放名为system的对象的系统资源obj，使用下面的语法:

发行版(obj)

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针对dsp。ChannelSynthesizer

`多项式系数`	原型低通滤波器系数
`特遣部队`	整体原型低通滤波器的返回传递函数
`多相`	返回多相矩阵

所有系统对象都是通用的

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	使内部状态复位系统对象

例子

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用MATLAB实现正弦波的信道化与合成

打开脚本

信道化和合成一个多频率的正弦波信号米声道输出的滤波器组。

的米-channel滤波器组包括分析滤波器组和合成滤波器组。的dsp。信道器对象实现分析过滤器组部分。的dsp。ChannelSynthesizer对象实现了合成滤波器组部分。这些对象使用一个有效的多相结构来实现滤波器组。有关详细信息，请参见多相实现下算法在对象引用页上。

初始化

初始化dsp。信道器和dsp。ChannelSynthesizer系统对象。每个对象设置8个频带，每个滤波器设置8个多相支路，每个多相支路设置12个系数，阻带衰减为140 dB。使用多个频率的正弦波作为输入信号。使用频谱分析仪查看输入频谱和输出频谱。

偏移量=(-40、-30、-20、10、15、25、35、-15];sinewave = dsp。SineWave (“ComplexOutput”,真的,“频率”，．..补偿+ (375:125:500),“SamplesPerFrame”, 800);信道器= dsp。信道器(“StopbandAttenuation”, 140);合成器= dsp。ChannelSynthesizer（“StopbandAttenuation”, 140);简介= dsp。简介(“ShowLegend”,真的,．..“SampleRate”, sinewave。SampleRate,．..“NumInputPorts”2,“ChannelNames”，{“输入”，“输出”}，．..“标题”，“输入输出谱”）;

流媒体

使用信道器将宽带输入信号分割成多个窄频带。然后将多个窄带信号送入合成器，合成器将这些信号合并成宽带信号。比较输入和输出信号的频谱。输入和输出光谱非常吻合。

为I = 1: 5000x = sum(sinwave ()，2);y =信道器(x);v =合成器(y);简介(x, v)结束

算法

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多相实现

利用多相结构可以有效地实现合成滤波器组。

为了推导多相结构，从原型低通滤波器的传递函数开始。

$H_{0} （ z ）＝ b_{0} + b_{1} z^{- 1} + ．.. + b_{N} z^{- N}$

N+ 1是原型滤波器的长度。

你可以将这个等式重新排列如下:

$H_{0} （ z ）＝ \begin{matrix} （ b_{0} + b_{米} z^{- 米} + b_{2 米} z^{- 2 米} + ．． + b_{N - 米 + 1} z^{- （ N - 米 + 1 ）} ） + \\ z^{- 1} （ b_{1} + b_{米 + 1} z^{- 米} + b_{2 米 + 1} z^{- 2 米} + ．． + b_{N - 米 + 2} z^{- （ N - 米 + 1 ）} ） + \\ \begin{matrix} ⋮ \\ z^{- （米 - 1 ）} （ b_{米 - 1} + b_{2 米 - 1} z^{- 米} + b_{3. 米 - 1} z^{- 2 米} + ．． + b_{N} z^{- （ N - 米 + 1 ）} ） \end{matrix} \end{matrix}$

米为多相组分的个数。

你可以把这个方程写成:

$H_{0} （ z ）＝ E_{0} （ z^{米} ） + z^{- 1} E_{1} （ z^{米} ） + ．.. + z^{- （米 - 1 ）} E_{米 - 1} （ z^{米} ）$

E₀（z^米），E₁（z^米),…E_{m - 1}（z^米)为原型低通滤波器的多相元件，H₀（z）.

滤波器组中的其他滤波器，H_k（z),k= 1，…米−1，是该原型滤波器的调制版本。

你可以写出这个的传递函数k调制带通滤波器为 $H_{k} （ z ）＝ H_{0} （ z e^{j w_{k}} ）$ ．替换z与泽^jw_k，

$H_{k} （ z ）＝ h_{0} + h_{1} e^{j w k} z^{- 1} + h_{2} e^{j 2 w k} z^{- 2} ．.. + h_{N} e^{j N w k} z^{- N}$

N+ 1是这个的长度k过滤器。

在多相形式下，方程为:

$H_{k} （ z ）＝［ 1 e^{j w_{k}} e^{j 2 w_{k}} ．.. e^{j （米 - 1 ） w_{k}} ］［ \begin{matrix} E_{0} （ z^{米} ） \\ z^{- 1} E_{1} （ z^{米} ） \\ ⋮ \\ z^{- （米 - 1 ）} E_{米 - 1} （ z^{米} ） \end{matrix} ］$

对所有米滤波器组中的信道、MIMO传递函数、H（z)，由以下人士给予:

$H （ z ）＝［ \begin{matrix} \begin{array}{l} 1 & 1 & 1 & ．.. & 1 \end{array} \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{1}} & e^{j 2 w_{1}} & ．.. & e^{j （米 - 1 ） w_{1}} \end{array} \\ ⋮ \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{米 - 1}} & e^{j 2 w_{米 - 1}} & ．.. & e^{j （米 - 1 ） w_{米 - 1}} \end{array} \end{matrix} ］［ \begin{matrix} E_{0} （ z^{米} ） \\ z^{- 1} E_{1} （ z^{米} ） \\ ⋮ \\ z^{- （米 - 1 ）} E_{米 - 1} （ z^{米} ） \end{matrix} ］$

这是插值的多速率贵族身份，假设D＝米：

举例来说，考虑滤波器组的第一个分支，它包含低通滤波器。

取代H₀（z)及其多相表示。

在应用高贵的恒等式插值后，可以用换向器开关代替延迟、插值因子和加法器。

对所有的米滤波器组中的信道、MIMO传递函数、H（z)，由以下人士给予:

$H （ z ）＝［ \begin{matrix} \begin{array}{l} 1 & 1 & 1 & ．.. & 1 \end{array} \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{1}} & e^{j 2 w_{1}} & ．.. & e^{j （米 - 1 ） w_{1}} \end{array} \\ ⋮ \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{米 - 1}} & e^{j 2 w_{米 - 1}} & ．.. & e^{j （米 - 1 ） w_{米 - 1}} \end{array} \end{matrix} ］［ \begin{matrix} E_{0} （ z ） \\ E_{1} （ z ） \\ ⋮ \\ E_{米 - 1} （ z ） \end{matrix} ］$

左边的矩阵是IDFT矩阵。利用IDFT矩阵，基于低通原型的滤波器组的有效实现如下所示。

参考文献

哈里斯，弗雷德里克·J，通信系统的多速率信号处理， Prentice Hall PTR, 2004。

哈里斯，f.j.，克里斯·迪克，迈克尔·赖斯。使用多相滤波器组用于无线通信的数字接收机和发射机。IEEE微波理论与技术汇刊。第51卷第4期，2003年4月。

扩展功能

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项及限制:

看到系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)．

另请参阅

介绍了R2016b

DSP系统工具箱文档

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得到审判现在

dsp。ChannelSynthesizer

描述

创建

语法

描述

属性

规范- - - - - -滤波器设计参数或系数'每频带抽头数和阻频带衰减'(默认)|“系数”

NumTapsPerBand- - - - - -每个频带的滤波器系数数12(默认)|正整数

依赖关系

StopbandAttenuation- - - - - -阻带衰减80(默认)|积极的真正的标量

依赖关系

LowpassCoefficients- - - - - -原型低通滤波器的系数[1×49双](默认)|行向量

依赖关系

使用

语法

描述

输入参数

输入- - - - - -窄带信号矩阵|三维数组

输出参数

synthOut-合并宽带信号矩阵|三维阵列

对象的功能

针对dsp。ChannelSynthesizer

所有系统对象都是通用的

例子

用MATLAB实现正弦波的信道化与合成

更多关于

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参考文献

扩展功能

C / c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

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功能

对象

块

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`规范`- - - - - -滤波器设计参数或系数
`'每频带抽头数和阻频带衰减'`(默认)|`“系数”`

`NumTapsPerBand`- - - - - -每个频带的滤波器系数数
`12`(默认)|正整数

`StopbandAttenuation`- - - - - -阻带衰减
`80`(默认)|积极的真正的标量

`LowpassCoefficients`- - - - - -原型低通滤波器的系数
`[1×49双]`(默认)|行向量

`输入`- - - - - -窄带信号
矩阵|三维数组

`synthOut`-合并宽带信号
矩阵|三维阵列

C / c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。