dsp。FarrowRateConverter
多项式采样率转换器，具有任意转换因子
描述
这dsp。FarrowRateConverter系统对象™使用Farrow结构实现了一个多项式拟合样本率转换滤波器。您可以使用此对象将信号的采样率按任意因素向上或向下转换。该对象支持定点操作。金宝app
转换信号的采样率:
创造
dsp。FarrowRateConverter对象，并设置其属性。使用参数调用对象，就像调用函数一样。
要了解有关系统对象如何工作的更多信息，请参阅什么是系统对象？．
创建
句法
描述
FRC.= dsp。FarrowRateConverterFRC.．对于输入信号的每个通道，FRC.将输入采样率转换为输出采样率。
FRC.= dsp.farrowrateconverter（名称，价值）
frc = dsp.farrowrateconverter（'Specification','Coefficients','Coefficients',[1 2; 3 4])返回一个过滤器，使用实现2nd阶多项式滤波器的自定义系数将44.1kHz转换为48 kHz。
FRC.= dsp.farrowrateconverter（FSIN.那FSOUT.那托尔那np）FRC.,InputSampleRate物业设为FSIN.那OutputSampleRate物业设为FSOUT.那OutputRateTolerance物业设为托尔,polynomialOrder.物业设为np．
特性
除非另有说明，否则属性是不可努力，这意味着在调用对象后无法更改其值。当您调用它们时，对象锁定释放函数打开它们。
如果属性是调节，您可以随时更改其值。
有关更改属性值的详细信息，请参阅MATLAB使用系统对象的系统设计．
过滤性能
InputSampleRate-输入信号的采样率
44100（默认）|Hz的正标量
输入信号的采样率，指定为Hz的正标量。输入采样率必须大于所关心的带宽。
数据类型：单|双倍的|int8|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32|uint64
OutputSampleRate-输出信号的采样率
48000（默认）|Hz的正标量
输出信号的采样率，指定为Hz中的正标量。输出采样率可以表示输入信号的上置或下部。
数据类型：单|双倍的|int8|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32|uint64
OutputRateTolerance-输出取样率的最大公差
0.（默认）|正标量
输出采样率的最大公差，指定为0到0.5的正标量，包含。
实际输出采样率变化但在指定范围内。例如，如果OutputRateTolerance被指定为0.01，则实际输出采样率在该范围内OutputSampleRate±1％。这种灵活性通常能够更简单的过滤器设计。
数据类型：单|双倍的|int8|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32|uint64
规范-指定滤波器系数的方法
'多项式订单'（默认）|“系数”
指定插值器过滤器的滤波器系数的方法，指定为以下之一：
'多项式订单'——使用polynomialOrder.属性指定Lagrange插值过滤器多项式的顺序。该对象计算满足速率和公差属性的系数。“系数”——使用系数property直接指定多项式系数。
polynomialOrder.-拉格朗日插值滤波器多项式的顺序
3.（默认）|正整数小于或等于4
Lagrange插值过滤器多项式的顺序，指定为小于或等于4的正整数。对象计算满足速率和公差属性的系数。
依赖性
此属性仅在设置时应用规范到'多项式订单'．
数据类型：单|双倍的|int8|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32|uint64
系数-过滤多项式系数
[-1 1;1 0]（默认）|真正值方矩阵
滤波多项式系数，指定为真实值m-经过-m矩阵,m是多项式顺序。
该图显示了信号流图dsp。FarrowRateConverter具有系数的对象设置为[1 2;3 4]．
FIR滤波器的每个分支对应于系数矩阵的一行。
依赖性
此属性仅在设置时应用规范到“系数”．
数据类型：单|双倍的|int8|int16|INT32.|INT64.|uint8.|uint16|UINT32|uint64
RoundingMethod-用于定点操作的圆形方法
'地面'（默认）|'天花板'|'收敛'|'最近'|“圆”|“零”
定点运算的舍入方法，指定为字符向量。有关舍入方法的更多信息，请参见舍入模式．
OverflowAction-定点操作的溢出操作
'裹'（默认）|'饱和'
定点操作的溢出操作，指定为'裹'或'饱和'．有关溢出操作的详细信息，请参见溢出处理．
系数datatyp.-滤波器系数的数据类型
numerictype (16)（默认）|numerictype目的
滤波器系数的数据类型，指定为符号numerictype(定点设计师)对象。默认数据类型是签名的16位numerictype对象。您必须指定一个numerictype对象没有特定的二值点缩放。为了使精度最大化，对象根据系数值确定该数据类型的分数长度。
fractionaldelaydatatype.-数据类型的分数延迟
Numerictype（0,8）（默认）|numerictype目的
数据类型的分数延迟，指定为无符号numerictype对象。默认数据类型是无符号的8位数据numerictype对象。您必须指定一个numerictype对象没有特定的二值点缩放。为了最大化精度，对象基于分数延迟值确定该数据类型的分数长度。
multiplicanddatatype.-数据类型的多平面
Numerictype（1,16,13）（默认）|numerictype目的
数据类型的多平面图，指定为签名numerictype对象。默认数据类型是符号16位numerictype物体具有13位分数长度。您必须指定一个numerictype具有特定二进制点缩放的对象。
outputDataType.-输出数据类型
“与输入的字长相同”（默认）|“蓄电池一样”|numerictype目的
数据类型的输出，指定为以下内容之一：
“与输入的字长相同”- 输出字长度和分数长度与输入相同。“蓄电池一样”- 输出字长度和分数长度与累加器相同。numerictype对象 - 符号定点输出数据类型。如果未指定分数长度，则对象基于输入范围计算分数长度。对象保留输入的动态范围。
对象功能
要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，要发布命名的系统对象的系统资源obj.，使用下面的语法:
发行版(obj)
例子
使用dsp对音频信号进行采样。FarrowRateConverter
笔记：如果您使用的是R2016A或早期版本，则用等价物将每个调用替换为对象步句法。例如，obj（x）就变成了步骤(obj, x)．
注意:这dsp。audiofilewriter.中不支持系统对象™金宝appMatlab在线．
创建一个dsp。FarrowRateConverter系统对象™将音频信号从44.1 kHz转换为96 kHz。设置过滤器的多项式顺序。
fs1 = 44.1 e3;fs2 = 96年e3;LagrangeOrder = 2;% 1 =线性插值frc = dsp.farrowrateconverter（'InputSamplerate'，fs1，．..“OutputSampleRate”，fs2，．..“PolynomialOrder”, LagrangeOrder);基于“增大化现实”技术= dsp。AudioFileReader ('guitar10min.ogg'那'samplesperframe'，14700）;aw = dsp.audiofileWriter（'guitar10min_96khz.wav'那'采样率'，FS2）;
检查得到的插值和抽取因子。
[插值函数,decim] = getRateChangeFactors (frc)
Interp = 320.
DECIM = 147.
显示对象用来匹配输入样本的多项式。
多项式系数= getPolynomialCoefficients (frc)
coeffs =.3×30.5000 -0.5000 0 -1.0000 0 1.0000 0.5000 0.5000 0
转换100帧音频信号。将结果写入文件。
为了n = 1：1：100 x = ar（）;y = frc（x）;AW（Y）;结尾
发布audiofilewriter.系统对象™以完成输出文件的创建。
发布(aw)发布(ar)
绘制第100帧数据帧的输入和输出信号。延迟输入以补偿滤波器的延迟。
T1 = 0：1 / FS1：1 / 30-1 / FS1;T2 = 0：1 / FS2：1 / 30-1 / FS2;延迟= CEIL（（LagrangeOrder + 1）/ 2）/ FS1;EL1 = 1：长度（t1）--delay;EL2 = 1：长度（T2）;EL2（1：延迟）= [];图形子图（2,1,1）绘图（T1（1：长度（EL1）），x（el1,1））保持在绘图（T1（1：长度（EL1）），X（EL1,2））XLabel（“时间(s)”） 标题（'输入频道'）子图（2,1,2）图（T2（1：长度（el2）），y（el2,1））保持在情节(t2(1:长度(el2)), y (el2, 2))包含(“时间(s)”） 标题（'输出频道'）
放大以查看抽样率的差异。
图次要情节(2,1,1)情节(t1(1:长度(el1)), x (el1, 1),'O-')举行在情节(t2(1:长度(el2)), y (el2, 1),“d——”) xlim([0.0104 0.0107]) title('第一个频道')包含(“时间(s)”） 传奇（“输入”那“输出”）子图（2,1,2）绘图（T1（1：长度（EL1）），x（EL1,2），'O-')举行在情节(t2(1:长度(el2)), y (el2, 2),“d——”）XLIM（[0.0104 0.0107]）Xlabel（“时间(s)”） 标题（“第二频道”） 传奇（“输入”那“输出”）
通过调整公差来减少输入尺寸限制
创建一个dsp。FarrowRateConverter系统对象™具有0％的容差。输出速率等于OutputSamplerve属性．输入大小必须是抽取因子的倍数，m．这里M等于320。
frc = dsp.farrowrateconverter（'InputSamplerate'，96e3，“OutputSampleRate”，44.1e3）;fsout = getActualOututrate（FRC）
FsOut = 44100
[l，m] = getRatechangefactors（FRC）
L = 147
m = 320.
允许对输出速率的1％容差并观察抽取因子的差异。
frc。OutputRateTolerance = 0.01;FsOut2 = getActualOutputRate (frc)
FsOut2 = 4.4308 e + 04
[L2，M2] = GetRateChangeFactors（FRC）
L2 = 6
M2 = 13.
抽取系数现在只有13。抽取因子越低，输入的灵活性越大。输出速率在该范围内OutputSampleRate
1％。
dsp.farrowrateconverter的频率响应
创建一个dsp。FarrowRateConverter具有默认属性的系统对象™。计算和显示频率响应。
frc = dsp.FarrowRateConverter;[h f] = freqz (frc);情节(f, 20 * log10 (abs (h))) ylabel (滤波器响应的)包含('频率（rad / s）'）
确定dsp.farrowrateconverter的计算成本
使用默认值创建DSP.FArrowRateConverter System object™。确定其计算成本：系数数，状态数量，每个输入样本的乘法，以及每个输入样本的添加。
frc = dsp.FarrowRateConverter;CST =成本（FRC）
CST =结构体字段:NumCoefficients: 16 NumStates: 3 MultiplicationsPerInputSample: 14.1497 AdditionsPerInputSample: 11.9728
重复计算，允许输出采样率有10%的误差。
frc。OutputRateTolerance = 0.1;ctl =成本(frc)
CTL =结构体字段:NumCofiers：16 NumStates：3多重PultInputSample：13 AdderdsPerInputSample：11
算法
法罗滤波器使用霍纳规则实现分段多项式插值，从多项式中计算样本。用于拟合输入样本的多项式系数对应于拉格朗日插值系数。
一旦多项式与输入数据拟合，多项式的值就可以在任何点计算出来。因此，多项式滤波器可以在输入样本之间的任意位置进行插值。
您可以使用任何订单的多项式来适应现有样本。然而，由于大阶多项式经常振荡，因此在实践中使用订单1,2,3或4的多项式。
该块通过仅不同分数延迟计算所需位置处的内插值，μ.．该值是先前输入样本和电流输出样本之间的间隔。所有滤波器系数保持恒定。
输入样本使用m+ 1 FIR滤波器，其中m是多项式顺序。
这些滤波器的输出乘以分数延迟，μ.．
输出是乘法结果的和。
参考文献
[1] Hentschel, T.和G. Fettweis。可重构无线电终端中采样率转换的连续时间数字滤波器。Frequenz．卷。55，5-6,2001，pp.185-188。
扩展能力
C / C ++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。
定点转换
使用fixed-point Designer™设计和模拟定点系统。
如果输入是固定点，则必须使用两个斜率和零偏置来签署整数或签名的固定点。
该图表显示了dsp。FarrowRateConverter对象用于固定点信号和浮点信号。您可以使用对象的属性指定这些数据类型，请参阅定点属性．如果输入是浮点数，则filter中的所有数据类型都与输入数据类型相同，单或双倍的．
如果输入是固定点，则FIR滤波器使用该输入定义内部数据类型RoundingMode那OverflowMode,系数datatyp.特性。FIR滤波器中的累加器和产品使用完全精确的下载188bet金宝搏数据类型。该对象将FIR滤波器的输出投射到multiplicanddatatype.．
也可以看看
职能
对象
块
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