upsample和滤波器输入信号
过滤/多速率过滤器
dspmlti4
FIR插值块以一定的速率对离散时间输入进行重采样L乘以输入采样率,其中L的整数值是否为插值因子参数。为此,该块实现了一个多相滤波器结构,并执行以下操作:
块使用一个多相滤波器的实现,因为它比直接的上采样-然后滤波算法更有效。看到Fliege[1]为更多的信息。
您可以使用FIR插值块内部触发子系统,当您设置率的选择参数执行单频处理
.
在特定条件下,此块还支持SIMD代码生成。金宝app有关详细信息,请参见代码生成.
要指定滤波器系数,请选择要FIR插值块操作的模式。选择模式系数源分组框。
对话框参数-输入有关过滤器的信息,例如“块”对话框中的系数。
输入端口-指定过滤器系数作为块的输入。系数值是可调的(可以在模拟过程中更改),但其属性必须保持不变。
过滤器对象-使用dsp。FIRInterpolator
系统对象™。
汽车(默认值)-选择FIR奈奎斯特滤波器的滤波系数,它是为块对话框中指定的插值因子预先设计的。
当您选择对话框参数,你使用冷杉滤波器系数参数指定FIR滤波器传递函数的分子系数H(Z).
你可以生成FIR滤波器系数向量,[b(1)(2)……b (m))
,利用其中的DSP系统工具箱™滤波器设计功能如设计多速率
,firnyquist
,firhalfband
,firgr
或firceqrip
.
指定的滤波器必须是长度大于插值因子的低通滤波器(M>L),归一化截止频率不大于1.
/L.该块在内部将所有过滤器状态初始化为零。
当您选择汽车,该模块设计了一个FIR插补器,其插补因子为插值因子.这个设计多速率
功能设计过滤器并返回块使用的系数。有关过滤器设计的更多信息,请参阅Orfanidis[2].
当你设置输入处理参数作为通道的列(基于框架)
,块会随着时间的推移重新采样输入的每一列。在此模式下,块可以执行单速率或多速率处理。你可以使用率的选择用于指定块如何对输入重新采样的参数:
当你设置率的选择参数执行单频处理
,块的输入和输出具有相同的采样率。为了在保持输入采样率的同时插入输出,块对输入的每一列的数据进行重采样,使输出的帧大小(Mo)是L比输入的值大一倍(Mo=M我*L).
有关单速率FIR插值的示例,请参见例1 -单速率处理.
当你设置率的选择参数允许多重速率的处理
, FIR插值块的输入和输出大小相同。然而,输出的抽样率为L时间快于输入的时间。在此模式下,块处理M我-经过-N矩阵的输入为N独立频道。块通过保持帧大小不变,随时间对输入的每一列进行插值(M我=Mo),同时生成输出帧周期(T法罗群岛)L比输入帧周期短的倍(T法罗群岛=Tfi/L).
看见例2 -基于帧的多速率处理在此模式下使用FIR插值块的示例。
当你设置输入处理参数作为通道的元素(基于样本)
,块对待一个M-经过-N矩阵的输入为M*N独立通道,并随时间插入每个通道。输出样本周期(T所以)是L比输入采样周期短的时间(T所以=T如果/L),而输入和输出大小保持相同。
当你在Simulink中运行你的模型金宝app®SingleTasking
模式或设置输入处理参数作为通道的列(基于框架)
和率的选择参数执行单频处理
, FIR插值块总是有零任务延迟。零任务延迟表示块传播第一个过滤的输入样本(在同一时间接收)T=0
)作为第一个输出样本。然后将第一个输出样品遵循L–1.
插值值,第二个过滤输入样本,等等。
FIR插值块显示延迟的唯一时间是当您设置率的选择参数设置为允许多重速率的处理
并在Simulink中运行模型金宝app多任务处理
模式多速率多任务操作的延迟量取决于输入处理参数,如下表所示。
输入处理 | 延迟 |
---|---|
|
L样品 |
|
L帧(M我样品每帧) |
当块显示延迟时,默认初始条件为零输出缓冲初始条件参数指定包含每个信道的一个值的初始条件的矩阵或要应用于所有通道的标量初始条件。块缩放输出缓冲初始条件由插值因子并输出缩放的初始条件,直到最初过滤的输入样本可用。
当块处于基于样本的处理模式时,块在每个通道的开始处输出缩放后的初始条件,紧接着输出第一个滤波后的输入样本,然后L-1内插值,等等。
当块处于基于帧的处理模式并使用默认的初始条件0时,第一个M我*L输出行包含零,其中M我为输入帧大小。第一个过滤的输入样本(输入矩阵的第一个过滤行)作为样本出现在输出中M我*L+1.
.这个值后面跟着L-1插值值,第二个过滤输入样本,等等。
笔记
有关延迟和Simulink任务模式的更多信息,请参见金宝app超额算法延迟(任务延迟)和基于时间的调度和代码生成(金宝app仿真软件编码器).
在ex_firinterpolation_ref2, FIR插值块插值帧大小为的单通道输入16
.因为块是单速率处理插值因子参数设置为4.
,FIR插值块的输出具有帧大小64
.如下图所示,FIR插值块的输入和输出具有相同的采样率。
在ex_firinterpolation_ref1,则FIR插值块对帧周期为1秒的单通道输入进行插值(样品时间=1/64
和样品每帧=64
)。因为该块正在进行基于帧的多速率处理插值因子参数设置为4.
, FIR插值块的输出帧周期为0.25
秒。如下图所示,FIR插值块的输入和输出帧大小相同,但输出的采样率为1/4
乘以输入的值。
这个ex_多相互连
模型说明了FIR插值块的基础多相实现。运行模型,并查看范围上的结果。FIR插值块的输出与多相插值滤波器块的输出相匹配。
这个ex_mrf_nlp
该模型说明了FIR插值块在多个多级多速率滤波器中的使用。
FIR插值块可以在四种不同的模式下工作。选择模式系数源分组框。
对话框参数—在掩码中输入过滤器的相关信息,如系数等。
输入端口-使用一个数字输入端口。这个数字选择时将显示输入端口输入端口选项通过以下方式获得的系数值:数字可调谐(可以在仿真期间发生变化),而它们的属性必须保持不变。
过滤器对象-使用dsp。FIRInterpolator
系统对象。
汽车(默认)-选择FIR奈奎斯特滤波器的系数,为块对话框中指定的插值因子预先设计。
不同的项目出现在冷杉插值块对话框,这取决于您是否选择对话框参数,输入端口,过滤器对象,或汽车在里面系数源分组框。
[1] 弗利格,新泽西州。多速率数字信号处理:多速率系统,滤波器组,小波.西萨塞克斯郡,英格兰:John Wiley&Sons,1994。
索福克勒斯·奥法尼迪斯信号处理概论. 新泽西州上鞍河:普伦蒂斯大厅,1996年。
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