主要内容

dsp。DigitalDownConverter

将数字信号从中频带转换到基带并进行抽取

描述

dsp。DigitalDownConverter目标将数字信号从中频带转换到基带,并对其进行抽取。

将输入信号进行数字向下转换:

  1. 创建dsp。DigitalDownConverter对象,并设置其属性。

  2. 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

描述

dwnConv= dsp。DigitalDownConverter返回数字下变频(DDC)系统对象dwnConv

例子

dwnConv= dsp。DigitalDownConverter (名称,值返回一个DDC对象,dwnConv,使用指定的属性的名字设置为指定的价值.可以以任意顺序指定其他名称-值对参数,如(Name1Value1、……).

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

属性的值的两倍,将此属性设置为正标量值CenterFrequency财产。

数据类型:|

将此属性设置为正整数标量,或正整数的1 × 2或1 × 3向量。

当您将此属性设置为标量时,对象将自动为三个过滤阶段中的每个阶段选择抽取因子。

当您将此属性设置为1 × 2向量时,该对象将绕过第三个过滤阶段,并将第一和第二过滤阶段的抽取因子分别设置为第一个和第二个向量元素中的值。这两个要素DecimationFactor向量必须大于1。

当你将这个属性设置为1乘3的向量时向量的第Th元素指定的抽取因子过滤阶段。第一个和第二个元素DecimationFactorVector必须大于1,第三个元素必须是1或2。

数据类型:

当您将此属性设置为真正的,该对象以满足通带纹波、阻带衰减、通带频率和阻带频率规格的最小阶数设计滤波器PassbandRippleStopbandAttenuation带宽StopbandFrequencySource,StopbandFrequency属性。

当您将此属性设置为,该对象根据您在NumCICSectionsSecondFilterOrder,ThirdFilterOrder属性。滤波器设计满足通带和阻带频率规格,您设置使用带宽StopbandFrequencySource,StopbandFrequency属性。

数据类型:逻辑

CIC抽取器的分段数,指定为正整数标量。

依赖关系

属性设置时将应用此属性MinimumOrderDesign财产

数据类型:

CIC补偿滤波器级的阶数,指定为一个正整数标量。

依赖关系

属性设置时将应用此属性MinimumOrderDesign财产

数据类型:

第三滤波级的阶,指定为偶数正整数标量。当你设置DecimationFactor属性为1 × 2向量时,对象将忽略ThirdFilterOrder属性,因为跳过了第三级筛选器。

依赖关系

属性设置时将应用此属性MinimumOrderDesign财产

数据类型:

输入信号的双边带宽(Hz),指定为一个正整数标量。对象将级联滤波器的通频带频率设置为在带宽财产。将此属性的值设置为小于SampleRate/DecimationFactor

数据类型:

指定阻带频率的来源为汽车|财产.当您将此属性设置为汽车时,目标将级联滤波器响应的截止频率约设为FcSampleRate//2赫兹,中指定的总抽取系数是DecimationFactor财产。该对象计算的阻带频率为F停止Fc+太瓦/2.为级联响应的过渡带宽2×(Fc- - - - - -Fp,通频带频率,Fp,等于带宽/2

以Hz为单位的阻带频率,指定为正标量。

依赖关系

属性设置时将应用此属性StopbandFrequencySource财产财产

数据类型:

级联响应的通频带纹波(dB),指定为正标量。当你设置MinimumOrderDesign财产真正的,对象设计滤波器,使级联响应满足您指定的通带纹波PassbandRipple财产。

依赖关系

属性设置时将应用此属性MinimumOrderDesign财产真正的

数据类型:

级联响应的阻带衰减(dB),指定为正标量。当你设置MinimumOrderDesign财产真正的,对象设计滤波器,使级联响应满足您在中指定的阻带衰减StopbandAttenuation财产。

依赖关系

属性设置时将应用此属性MinimumOrderDesign财产真正的

数据类型:

将振荡器指定为正弦波|以区域|输入端口|没有一个.当您将此属性设置为正弦波,目标频率下转换输入信号使用复指数从正弦三角函数的样本获得。当您将此属性设置为以区域,对象执行频率下转换与复指数获得使用数字控制振荡器(NCO)。当您将此属性设置为输入端口时,对象使用复振荡器信号进行频率下转换,z,作为输入传递给对象。当您将此属性设置为没有一个时,该对象中的混频器级不存在,该对象作为三级级级级小数。

输入信号的中心频率,以Hz表示,指定为小于或等于该值的一半的正标量SampleRate财产。对象下转换输入信号从通频带中心频率您指定CenterFrequency财产,0赫兹。

依赖关系

属性设置时将应用此属性振荡器财产正弦波以区域

数据类型:

NCO累加器位的数目,指定为范围内的一个正整数[128]

依赖关系

属性设置时将应用此属性振荡器财产以区域

数据类型:

NCO量化累加器位的数目,指定为范围内的整数标量[128].属性中指定的值必须小于NumAccumulatorBits财产。

依赖关系

属性设置时将应用此属性振荡器财产以区域

数据类型:

当您将此属性设置为真正的中指定的抖动位数NumDitherBits属性将用于对NCO信号应用抖动。

依赖关系

属性设置时将应用此属性振荡器财产以区域

属性中指定的累加器位数小于的整数标量指定此属性NumAccumulatorBits财产。

依赖关系

属性设置时将应用此属性振荡器财产以区域和抖动属性真正的

数据类型:

定点属性

在第一个、第二个和第三个筛选阶段(如果它没有被绕过)的输入处指定数据类型为同样作为输入|自定义.对象根据您在此属性中设置的值在每个筛选阶段的输入处对数据进行强制转换。

指定过滤器输入定点类型为缩放类型numerictype(定点设计师)符号为的对象汽车

依赖关系

属性设置时将应用此属性FiltersInputDataType财产自定义

指定输出的数据类型为同样作为输入|自定义

将输出定点类型指定为缩放类型numerictype(定点设计师)符号为的对象汽车

依赖关系

属性设置时将应用此属性OutputDataType财产自定义

使用

描述

例子

y= dwnConv (x需要一个输入x输出一个信号,y这是频率下转换和下采样。

y= dwnConv (xz使用复杂的输入,z,作为振荡器信号用于频率下转换输入x当你设置振荡器财产输入端口

输入参数

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数据输入,指定为列向量或矩阵。输入长度x一定是抽取因子的倍数。当数据类型为x的数据类型y和的一样吗x.当数据类型为x是定点类型,数据类型是y是由OutputDataType财产。

只有数据类型为时,输入才可以有多个通道.输入可以是数据类型、有符号整数或有符号定点(fi对象)。

数据类型:||int8|int16|int32|int64|fi
复数的支持:金宝app是的

振荡器信号,用于将输入信号的频率向下转换,指定为列向量或矩阵。这个输入必须是复数。的长度z必须等于xz可以、有符号整数或有符号定点(fi对象)。

依赖关系

该输入在设置振荡器财产输入端口

数据类型:||int8|int16|int32|int64|fi
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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下转换和下采样信号,作为列向量或矩阵返回。的长度y等于x除以DecimationFactor.当数据类型为x的数据类型y和的一样吗x.当数据类型为x是固定点类型,数据类型是y是由OutputDataType财产。

数据类型:||int8|int16|int32|int64|fi
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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getDecimationFactors 得到数字下变频各滤波级的抽取因子
getFilterOrders 得到数字下变频或数字上变频滤波器级联的指令
getFilters 获取数字下变频器或数字上变频器滤波器级联对象的句柄
fvtool 可视化数字下变频或数字上变频滤波器级联的频率响应
groupDelay 数字下变频或数字上变频滤波器级联的群延迟
visualizeFilterStages 数字下变频或数字上变频滤波器级联的显示响应
generatehdl 生成量化DSP滤波器的HDL代码(需要)滤波器设计HDL编码器
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 重置内部状态系统对象

例子

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创建一个数字上转换器对象,向上采样1 KHz的正弦信号的一个因子20和向上转换它到50 KHz。创建一个数字下变频对象,向下转换信号为0赫兹和向下采样它的因子20。

请注意如果你正在使用R2016a或更早的版本,用等价的步骤语法替换每个对象调用。例如,obj (x)就变成了步骤(obj, x)

创建一个正弦波发生器获得1 KHz的正弦波信号,采样率为6 KHz。

Fs = 6 e3;%采样率正弦= dsp。SineWave (“频率”, 1000,“SampleRate”...Fs,“SamplesPerFrame”, 1024);x = sin ();%产生信号

创建一个DigitalUpConverter对象。采用最小阶滤波器设计,通带纹波为0.2 dB,阻带衰减为55 dB。设置双面信号带宽为2khz。

upConv = dsp。DigitalUpConverter (...“InterpolationFactor”, 20岁,...“SampleRate”Fs,...“带宽”2 e3,...“StopbandAttenuation”现年55岁的...“PassbandRipple”, 0.2,...“CenterFrequency”, 50 e3);

创建一个DigitalDownConverter对象。采用最小阶滤波器设计,通带纹波为0.2 dB,阻带衰减为55 dB。

dwnConv = dsp。DigitalDownConverter (...“DecimationFactor”, 20岁,...“SampleRate”Fs * 20,...“带宽”3 e3,...“StopbandAttenuation”现年55岁的...“PassbandRipple”, 0.2,...“CenterFrequency”, 50 e3);

创建一个频谱估计器来可视化信号频谱在上转换前,上转换后和下转换后。

窗口=汉明(地板(长度(x) / 10));图;pwelch (x,窗口、[][],Fs,“中心”)标题(“基带信号x的频谱”

图中包含一个坐标轴。标题为“基带信号x的频谱”的轴包含一个类型为line的对象。

上转换信号并使频谱可视化

xUp = upConv (x);%了转换窗口=汉明(地板(长度(xUp) / 10));图;pwelch (xUp窗口、[][],20 * Fs,“中心”);标题(“上转换信号xUp频谱”

图中包含一个坐标轴。标题为“上转换信号xUp的频谱”的轴包含一个类型为line的对象。

向下转换信号和可视化频谱

xDown = dwnConv (xUp);%下转换窗口=汉明(地板(长度(xDown) / 10));图;pwelch (xDown窗口、[][],Fs,“中心”)标题(“向下转换信号的频谱xDown”

图中包含一个坐标轴。标题为“向下转换信号的频谱xDown”的轴包含一个类型为line的对象。

可视化抽取滤波器的响应

visualizeFilterStages (dwnConv)

图过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“大小响应(dB)”的轴包含5个类型为line的对象。这些对象代表CIC抽取器,抽取因子= 5,CIC补偿器,抽取因子= 2,半带抽取器,抽取因子= 2,级联响应。

得到各滤波级的抽取因子dsp。DigitalDownConverter系统对象™。

创建一个dsp。DigitalDownConverter具有默认设置的系统对象。使用getDecimationFactors函数,得到对象各阶段的抽取因子。

dwnConv = dsp。DigitalDownConverter
dwnConv = dsp。数字下转换器的属性:DecimationFactor: 100 MinimumOrderDesign:真带宽:200000 StopbandFrequencySource:“自动”PassbandRipple: 0.1000 StopbandAttenuation: 60振荡器:“正弦波”CenterFrequency: 14000000采样率:30000000显示所有属性
M = getDecimationFactors (dwnConv)% #好吧
M =1×325 2 2

DecimationFactor属性设置为100。输出默认情况下是1乘3的向量,其中向量中的每个元素都是整体抽取因子的一个因子。

当你设置DecimationFactor对于1 × 2向量,该对象绕过第三级滤波,并将第一级和第二级滤波的抽取因子分别设置为第一级和第二级向量元素中的值。

dwnConv。DecimationFactor = [10 10]
dwnConv = dsp。DigitalDownConverter与属性:DecimationFactor: [10 10] MinimumOrderDesign:真带宽:200000 StopbandFrequencySource:“自动”PassbandRipple: 0.1000 StopbandAttenuation: 60振荡器:“正电波”CenterFrequency: 14000000采样率:30000000显示所有属性
M = getDecimationFactors (dwnConv)
M =1×210 10

输出getDecimationFactors函数现在是一个1乘2的向量。

算法

该对象通过将输入信号与中心频率等于中的值的复指数相乘将其向下转换CenterFrequency财产。目标使用3个抽取滤波器的级联对频率下转换信号进行下采样。在这种情况下,滤波器级联由一个CIC抽取器、一个CIC补偿器和第三个FIR抽取级组成。下面的框图显示了数字下变频的结构。

缩放部分使CIC增益和振荡器功率归一化。它还可以包含一个校正因子,以达到所需的纹波规格。当你设置振荡器财产InputPort时,归一化因子不包括振荡器的功率因子。根据设置DecimationFactor属性,您可以绕过第三个过滤阶段。当输入数据类型为double或single时,对象实现N-section CIC抽取滤波器作为FIR滤波器,其响应对应于级联N货车车厢过滤器。当输入数据为定点类型时,将实现具有实际梳状和积分器部分的真正CIC滤波器。CIC滤波器是用FIR滤波器仿真的,这样你就可以用浮点数据运行仿真。

下面的框图表示单精度或双精度浮点输入的DDC算法。

定点操作的详细信息请参见不动点

扩展功能

介绍了R2012a