双通道合成子带滤波器
从高频和低频子带重构信号
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过滤/多速率过滤器
dspmlti4
描述
双通道合成子带滤波器块从其高频子带和低频子带重构信号，每个子带带宽和采样率都是原始信号的一半。使用此块重构由双通道分析子带滤波器块。
该块对高频和低频子带向上采样2，然后用一对高通和低通FIR滤波器对结果进行滤波，如下图所示。
该模块使用多相滤波器结构同时实现FIR滤波和下采样步骤，比上图所示的直接插值滤波算法更有效。您可以通过连接此块的多个副本或使用二进合成滤波器组块。有关更多信息，请参见创建多级并进合成滤波器组．
您必须为低通和高通FIR滤波器提供滤波器系数向量。每个滤波器都应该是一个半带滤波器，通过另一个滤波器停止的频带。你可以使用这个代码块来重建a的输出双通道分析子带滤波器块。为此，您必须在此块中设计过滤器，以便它们能够完美地重建分析过滤器的输出。
有关此区块的更多信息，请参阅以下主题:
指定FIR滤波器
中必须提供低通和高通滤波器的分子系数向量低通FIR滤波器系数和高通FIR滤波器系数参数。
例如，要使用以下传递函数指定过滤器，请输入向量[b(1)(2)……b (m))．
每个滤波器都应该是一个半带滤波器，通过另一个滤波器停止的频带。你可以使用这个代码块来重建a的输出双通道分析子带滤波器块。为此，您必须在此块中设计过滤器，以便它们能够完美地重建分析过滤器的输出。
设计完美重构滤波器的最佳方法是使用小波工具箱™wfilters函数用于这两个块中的过滤器和在相应的双通道分析子带滤波器块中。您还可以使用DSP系统工具箱™和信号处理工具箱™功能。
双通道合成子带滤波器块将所有滤波器状态初始化为零。
框架处理
当你设置输入处理参数作为通道的列(基于框架)，块接受任意两个米——- - - - - -N具有相同帧率的矩阵。该块将输入的每一列作为相应输出通道的高频或低频子带。你可以使用率的选择参数指定块如何对输入进行重采样:
当你设置率的选择参数
执行单频处理，块的输入可以是任意两个米——- - - - - -N具有相同帧率的矩阵。该块将每个输入列视为对应输出通道的高频或低频子带。最上面的输入端口的输入应该包含高频子带。块输出一个矩阵，其中每一列由每个输入矩阵的相应列重建。输入和输出帧利率是一样的，但是框架呢大小输出的数量是输入的两倍。当你设置率的选择参数
允许多重速率的处理，块将输入的每一列作为相应输出通道的高或低频子带。最上面的输入端口的输入应该包含高频子带。块输出一个矩阵，其中每一列由输入矩阵的相应列重建。输入和输出帧大小是一样的，但是框架呢率输出的数量是输入的两倍。因此，输出的总体抽样率是输入抽样率的两倍。在这种模式下，块有一帧延迟，如延迟部分。
纸浆包处理
当你设置输入处理参数作为通道的元素(基于样本)，块接受任意两个米——- - - - - -N样本率相同的矩阵。块处理每一个米——- - - - - -N矩阵为米·N独立的部分波段。输入矩阵的每个元素都是输出矩阵中相应信道的高频子带或低频子带。最上面的输入端口的输入应该包含高频子带。块输出一个矩阵，其维数与输入矩阵相同，但采样率是输入矩阵的两倍。该块从输入矩阵中相应的元素重建输出的每个元素。
这取决于Simulink的设置金宝app®配置参数时，输出可能有一个延迟示例，如延迟部分。
延迟
当你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，双通道合成子带滤波器块总是有零任务延迟。Zero-tasking延迟表示块传播第一个输入样本(在同一时间接收)t= 0)作为第一个输出示例。
当你设置率的选择参数允许多重速率的处理，则双通道综合子带滤波器块可能出现延迟。延迟时间的大小取决于输入处理此块的参数和Simulink的设置金宝app将每一个离散的速率视为一个单独的任务配置参数。下表总结了当块执行多速率处理时产生延迟的条件。
| 输入处理 | 将每一个离散的速率视为一个单独的任务 | 延迟 |
|---|---|---|
|
从 |
一个也没有。 |
在 |
一个样本。每个通道中的第一个输出样本总是有一个值 |
|
|
从或在 |
一帧。第一个输出帧中的所有样本的值为 |
请注意
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)．
创建多级并进合成滤波器组
双通道合成子带滤波器块是二进合成滤波器组的基本单元。您可以连接几个这样的块来实现n-水平滤波器组，如下图所示。关于二进合成滤波器组的回顾，请参阅二进合成滤波器组块引用页面。
当您通过连接此块的多个副本来创建筛选器组时，筛选器组的输出值取决于是否存在延迟。尽管输出值不同，但两组值都是有效的;这种差异来自于延迟的变化。看到延迟小节中有关延迟何时可能发生的更多信息，在双通道分析子带滤波器块中。
在某些情况下，不需要连接多个双通道分析子带滤波器块，而可以使用并进分析滤波器组块，它更快，需要更少的内存。特别地，二元分析滤波器组块在以下条件下更有效:
你在重建2点的信号n或n+ 1次能带。
你重建的信号的帧大小是2的倍数n．
你正在处理的子带的属性与二元分析滤波器组块的输出相匹配。这些属性在并进分析滤波器组参考页面。
的二进合成滤波器组块允许您通过提供滤波器系数向量来指定滤波器组滤波器，就像这个块所做的那样。二元合成滤波器组块提供了使用基于小波的滤波器的额外选择，该块通过使用指定的小波设计。
参数
主要选项卡
- 低通FIR滤波器系数
-
低通FIR滤波器系数的一个向量，其幂递减为z．低通滤波器应该是一个半带滤波器，它可以通过在中指定的滤波器停止的频带高通FIR滤波器系数参数。使用此块重构输出双通道分析子带滤波器块，您必须在此块中设计滤波器，以完美地重建分析滤波器的输出。有关更多信息，请参见指定FIR滤波器．
- 高通FIR滤波器系数
-
高通FIR滤波器系数的一个向量，以下降幂表示z．高通滤波器应该是一个半带滤波器，它可以通过在中规定的滤波器停止的频带低通FIR滤波器系数参数。使用此块重构输出双通道分析子带滤波器块，您必须在此块中设计滤波器，以完美地重建分析滤波器的输出。有关更多信息，请参见指定FIR滤波器．
- 输入处理
-
指定块应该如何处理输入。您可以选择以下两种方式:
作为通道的列(基于框架)(默认)-当您选择此选项时，块将输入的每一列作为一个单独的通道。作为通道的元素(基于样本)-当你选择这个选项时，块将输入的每个元素作为一个单独的通道。
- 率的选择
-
指定块的速率处理规则。您可以选择以下两种方式:
执行单频处理-当您选择此选项时，块将输入的每一列作为一个独立的通道，并随时间重新构建每个通道。输出具有与输入相同的采样率，但输出帧大小是输入帧大小的两倍。要选择此选项，必须设置输入处理参数作为通道的列(基于框架)．允许多重速率的处理—选择此选项时，块的输入和输出大小相同，但输出的采样率是输入的两倍。
该参数的一些设置会导致块具有非零延迟。看到延迟为更多的信息。
数据类型选项卡
- 舍入模式
-
选择舍入模式为定点操作。滤波系数不服从此参数;他们总是绕到
最近的．请注意
的舍入模式和整数溢出饱和当下列条件同时存在时，设置对数值结果没有影响:
产品输出是
继承:通过内部规则继承蓄电池是
继承:通过内部规则继承输出是
继承:和累加器一样
通过这些数据类型设置，块有效地在全精度模式下运行。
- 整数溢出饱和
-
当您选择此参数时，块将使其定点操作的结果饱和。当您清除此参数时，块将包装其定点操作的结果。有关
饱和和包装,请参阅溢出模式为定点操作。请注意
的舍入模式和整数溢出饱和当满足以下条件时，参数对数值结果没有影响:
产品输出数据类型是
继承:通过内部规则继承．蓄电池数据类型是
继承:通过内部规则继承．
通过这些数据类型设置，块以全精度模式操作。
- 系数
-
指定系数数据类型。看到定点数据类型和乘法的数据类型此块中描述系数数据类型使用的插图。你可以设置为:
继承数据类型的规则，例如，
继承:与输入相同的字长计算结果为有效数据类型的表达式，例如，
fixdt (1 16 0)
单击显示数据类型助手按钮
来显示数据类型的助理，它可以帮助你设置系数参数。看到使用数据类型助手指定数据类型(金宝app模型)为更多的信息。
- 系数最低
-
指定过滤系数的最小值。默认值为
［］(不明)。金宝appSimulink软件使用这个值来执行:定点数据类型的自动缩放
- 系数最大
-
指定过滤系数的最大值。默认值为
［］(不明)。金宝appSimulink软件使用这个值来执行:定点数据类型的自动缩放
- 产品输出
-
指定产品输出数据类型。看到定点数据类型和乘法的数据类型有关此块中描述产品输出数据类型使用的插图。你可以设置为:
继承数据类型的规则，例如，
继承:通过内部规则继承．有关此规则的更多信息，请参见通过内部规则继承．请注意
实际的产品输出字长可能等于或大于计算的理想产品输出字长，这取决于硬件实现对话框中的。
计算结果为有效数据类型的表达式，例如，
fixdt (1 16 0)
单击显示数据类型助手按钮
来显示数据类型的助理，它可以帮助你设置产品输出参数。看到使用数据类型助手指定数据类型(金宝app模型)为更多的信息。
- 蓄电池
-
指定累加器数据类型。看到定点数据类型用于说明此块中累加器数据类型的使用。可以设置为:
继承数据类型的规则，例如，
继承:通过内部规则继承．有关此规则的更多信息，请参见通过内部规则继承．计算结果为有效数据类型的表达式，例如，
fixdt (1 16 0)
单击显示数据类型助手按钮
来显示数据类型的助理，它可以帮助你设置蓄电池参数。看到使用数据类型助手指定数据类型(金宝app模型)为更多的信息。
- 输出
-
指定输出数据类型。看到定点数据类型用于说明此块中输出数据类型的使用。你可以设置为:
继承数据类型的规则，例如，
继承:和累加器一样计算结果为有效数据类型的表达式，例如，
fixdt (1 16 0)
单击显示数据类型助手按钮
来显示数据类型的助理，它可以帮助你设置输出参数。看到信号的控制数据类型(金宝app模型)为更多的信息。
- 输出最小
-
指定块应该输出的最小值。默认值为
［］(不明)。金宝appSimulink软件使用这个值来执行:模拟距离检查(见指定信号范围(金宝app模型)）
定点数据类型的自动缩放
- 输出最大
-
指定块应该输出的最大值。默认值为
［］(不明)。金宝appSimulink软件使用这个值来执行:模拟距离检查(见指定信号范围(金宝app模型)）
定点数据类型的自动缩放
- 根据定点工具的更改锁定数据类型设置
-
选择此参数可防止定点工具覆盖您在块掩码上指定的数据类型。
金宝app支持的数据类型
双精度浮点
单精度浮点
固定点(仅签名)
8-、16-和32位有符号整数
参考文献
[1]，新泽西州。多速率数字信号处理:多速率系统，滤波器组，小波．英格兰西苏塞克斯:约翰·威利父子公司，1994。
Strang, G.和T. Nguyen。小波和滤波器组．马萨诸塞州韦尔斯利:韦尔斯利-剑桥出版社，1996年。
Vaidyanathan, P。多速率系统和滤波器组．Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1993。
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