主要内容

dsp。FilterCascade

创建过滤系统对象的级联

描述

dsp。FilterCascade对象创建多级System对象™,该对象支持过滤系统对象、延迟和标量增益的级联。对象的操作类似于级联函数。然而,级联函数不支持将延迟作为过滤级。金宝app

你可以通过dsp。FilterCascade系统对象作为另一个阶段dsp。FilterCascade系统对象。你也可以通过dsp。FilterCascade对象的输入级联函数。

当您调用对象时,滤波器级联中的所有阶段都必须支持输入信号的大小、数据类型和复杂性。金宝app如果对象中的滤波器级支持金宝app可变大小的信号,则该对象支持可变大小的信号。

用级联滤波器对信号进行过滤:

  1. 创建dsp。FilterCascade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?

或者,您可以生成一个MATLAB®函数,并调用该函数来过滤信号。生成的函数支持C/ c++代码生成。金宝app有关详细信息,请参见generateFilteringCode函数。

创建

描述

足球俱乐部= dsp。FilterCascade返回一个System对象,足球俱乐部它只有一个阶段adsp。FIRFilter具有默认属性的系统对象。

例子

足球俱乐部= dsp.FilterCascade (filtn filt1, filt2,…)返回一个多级System对象,足球俱乐部,第一阶段已经开始filt1,第二阶段开始了filt2,等等。每个阶段可以是一个过滤系统对象,一个dsp。FilterCascade系统对象,dsp。延迟系统对象,或标量增益值。

例如,创建一个包含低通滤波器、高通滤波器和增益级的滤波器级联。

lpFilt = dsp。LowpassFilter (“StopbandFrequency”, 15000,...“PassbandFrequency”, 12000);hpFilt = dsp。HighpassFilter (“StopbandFrequency”, 5000,...“PassbandFrequency”, 8000);获得= 2;bpFilt = dsp.FilterCascade (lpFilt hpFilt 2);

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

过滤级,指定为过滤系统对象、延迟系统对象或标量增益值。要查看哪些System对象可以添加到过滤级联中,请使用:

dsp.FilterCascade.help金宝appSupportedSystemObjects
您可以通过修改关联的属性来修改现有的阶段。例如:
FC = dsp. filtercascade (dsp. firfilter,5)带有属性的FilterCascade:第2阶段:5 K>> FC。Stage2 = dsp。FIRDecimator FC = dsp。FilterCascadewith properties: Stage1: [1×1 dsp.FIRFilter] Stage2: [1×1 dsp.FIRDecimator]
若要更改级联中的阶段数,请使用addStageremoveStage功能。

使用

语法

描述

例子

y= FC (x过滤输入信号x中定义的过滤级联足球俱乐部然后返回过滤后的输出y.输入信号的大小、数据类型和复杂性必须由滤波器级联中的所有阶段支持。金宝app如果对象中的滤波器级支持金宝app可变大小的信号,则该对象支持可变大小的信号。

输入参数

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数据输入,指定为向量或矩阵。当输入是一个矩阵时,矩阵的每一列表示一个独立的数据通道。

数据类型:|
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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过滤输出数据,以向量或矩阵的形式返回。输出信号的大小、数据类型和复杂性与输入信号相匹配。

数据类型:|
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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addStage 添加过滤级到级联
generateFilteringCode 生成MATLAB过滤器级联的代码
getNumStages 得到过滤器级联的级数
releaseStages 释放级联中所有阶段的锁定状态
removeStage 从过滤级联中移除级
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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请注意:此示例仅在R2016b或更高版本中运行。如果您正在使用较早的版本,请将对该函数的每个调用替换为等价的一步语法。例如,myObject (x)就变成了步骤(myObject x)

通过级联设计一个带通滤波器:

  • 阻带频率为5000hz,通带频率为8000hz的高通滤波器

  • 通带频率为12,000 Hz,阻带频率为15,000 Hz的低通滤波器

使用fvtool

lpFilt = dsp。LowpassFilter (“StopbandFrequency”, 15000,...“PassbandFrequency”, 12000);hpFilt = dsp。HighpassFilter (“StopbandFrequency”, 5000,...“PassbandFrequency”, 8000);bpFilt = dsp.FilterCascade (lpFilt hpFilt);fvtool (bpFilt);传奇(带通滤波器的);

通过带通滤波器的输入带噪声的正弦波。输入是频率为3 kHz、10 kHz和15 kHz的三个正弦波的和。采样频率为48khz。在频谱分析仪上查看输入和过滤输出。

3千赫和15千赫的音调被衰减,10千赫的音调被带通滤波器保留。

Sine1 = dsp。SineWave (“频率”3 e3,...“SampleRate”48岁的e3,...“SamplesPerFrame”, 6000);Sine2 = dsp。SineWave (“频率”, 10 e3,...“SampleRate”48岁的e3,...“SamplesPerFrame”, 6000);Sine3 = dsp。SineWave (“频率”15 e3,...“SampleRate”48岁的e3,...“SamplesPerFrame”, 6000);SpecAna = dsp。简介(...“PlotAsTwoSidedSpectrum”假的,...“SampleRate”, Sine1。SampleRate,...“NumInputPorts”,2,...“ShowLegend”,真的,...“YLimits”, -160, 60);SpecAna。ChannelNames = {“原始噪声信号”“过滤信号”};i = 1:00 x = Sine1()+Sine2()+Sine3()+0.1.*randn(Sine1. samplesperframe,1);y = bpFilt (x);SpecAna (x, y);结束发行版(SpecAna)

创建一个CIC抽取器。将小数与增益级联。

cicdecim = dsp。CICDecimator (...“DecimationFactor”6...“NumSections”6);decimcasc = dsp。FilterCascade(cicdecim,...1 /增益(cicdecim));

设计一个补偿小数部分,并用滤波器串级,decimcasc.这个操作嵌入了dsp。FilterCascade对象作为另一个筛选器级联中的一个阶段。CIC补偿小数部分具有固有增益,获得(cicdecim).的因素1 /增益(cicdecim)从抽取滤波级联,decimcasc,对补偿滤波器增益进行补偿。

%补偿小数输入采样率fs = 16 e3;%通带频率成就= 4 e3;%阻带频率fStop = 4.5 e3;ciccomp = dsp。CICCompensationDecimator (cicdecim...“DecimationFactor”,2,...“PassbandFrequency”成就,...“StopbandFrequency”fStop,...“SampleRate”fs);filtchain = dsp.FilterCascade (decimcasc ciccomp);

可视化级联的级联的频率响应。

f = fvtool (decimcasc ciccomp,...filtchain,“Fs”fs, [fs * 6日,fs * 6],...“算术”“固定”);传奇(f,“中投杀害多人者”...“中投公司补偿杀害多人者”...“总体响应”);

图形过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“大小响应(dB)”的轴对象包含6个类型为line的对象。这些对象代表CIC Decimator: Quantized, CIC Decimator: Reference, CIC Compensation Decimator: Quantized, CIC Compensation Decimator: Reference, Overall Response: Quantized, Overall Response: Reference。

设计一个两级抽取器,过渡宽度为100赫兹,采样频率为2 khz,阻带衰减为60分贝。小数部分的采样值必须降低到原来的4倍。

decimSpec = fdesign.decimator (4“奈奎斯特”...4,“Tw, Ast”...100、60、2000);filtCasc =设计(decimSpec,“多级”...“SystemObject”,真正的);

通过使用fvtool

信息(filtCasc)
ans = '离散滤波器级联  ---------------------------- 数量的阶段:2 Stage1: dsp。FIRDecimator ------- Discrete-Time FIR Multirate Filter (real) ----------------------------------------- Filter Structure: Direct-Form FIR Polyphase Decimator Decimation Factor: 2 Polyphase Length: 10 Filter Length: 19 Stable: Yes Linear Phase: Yes (Type 1) Arithmetic: double stage e2: dsp。FIRDecimator ------- Discrete-Time FIR Multirate Filter (real) ----------------------------------------- Filter Structure: Direct-Form FIR Polyphase Decimator decimfactor: 2 Polyphase Length: 18 Filter Length: 35 Stable: Yes Linear Phase: Yes (Type 1) Arithmetic: double '
fvtool (filtCasc)

图形过滤器可视化工具-幅度响应(dB)包含一个轴对象和其他类型的uitoolbar, uimenu对象。标题为“大小响应(dB)”的轴对象包含2个类型为line的对象。

使用此设计生成过滤数据的代码。控件不能生成C/ c++代码dsp。FilterCascade对象,但您可以从生成的函数生成C/ c++代码。该函数定义筛选阶段并依次调用它们。这个函数保存在一个名为my的文件中Decimator.m在当前目录中。

generateFilteringCode (filtCasc“myDecimator”);

我的杀害多人者函数创建筛选器级联并依次调用每个阶段对象。

类型myDecimator
function y = myDecimator(x) % myDecimator构造滤波器级联并处理每个阶段% MATLAB代码% MATLAB(R) 9.11和DSP System Toolbox 9.13生成。要从这个函数生成C/ c++代码,使用codegen命令。%输入'help codegen'获取更多信息。%#codegen %% construct persistent filter1 filter2 if isempty(filter1) filter1 = dsp. php . php . php . php . php。FIRDecimator(…'分子',[0.0021878514650437845 0 -0.010189095418136306 0 0.031140395225498115 0 -0.082785931644222821 0 0.30979571849010851 0.5 0.30979571849010851 0 -0.082785931644222821 0 0.031140395225498115 0 -0.010189095418136306 0 0.00218789541813645];filter2 = dsp。FIRDecimator(…“分子”,[0.0011555011750488237 0.018592020073668478 -0.010736374060960912 -0.0027482166351233102 0.0057681982289523072 0 0 0 0 0 0 0 0.052603914610235683 -0.099130756073130377 -0.031093723586671229 -0.031093723586671229 0.052603914610235683 -0.099130756073130377 0.31592697826202448 0.5 0.31592697826202448 0 0 0 0 0.018592020073668478 0-0.010736374060960912 0 0.0057681982289523072 0 -0.0027482166351233102 0 0.0011555011750488237]; end %% Process y1 = filter1( x ); y = filter2( y1);

扩展功能

另请参阅

对象

功能

介绍了R2014b