主要内容gydF4y2Ba

数字滤波器实现gydF4y2Ba

使用数字滤波器块gydF4y2Ba

DSP系统工具箱™提供了几个实现数字滤波器的模块，例如gydF4y2Ba离散FIR滤波器gydF4y2Ba而且gydF4y2BaBiquad过滤器gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

如果您已经进行了设计和分析，并且知道您想要的过滤器系数，可以使用这些块。您可以使用这些块来过滤单通道和多通道信号，并模拟浮点和定点滤波器。然后，您可以使用gydF4y2Ba金宝app®gydF4y2Ba编码器™gydF4y2Baproduct可以从过滤器生成高度优化的C代码。gydF4y2Ba

要实现过滤器，必须提供关于过滤器的以下基本信息:gydF4y2Ba

  • 所需的过滤器结构gydF4y2Ba

  • 滤波器系数gydF4y2Ba

请注意gydF4y2Ba

使用数字滤波器设计块来设计和实现一个滤波器。使用离散FIR滤波器和双方滤波器块来实现预先设计的滤波器。这两种方法以相同的方式实现过滤器，并且在模拟和代码生成过程中具有相同的行为。gydF4y2Ba

实现一个低通滤波器gydF4y2Ba金宝app

使用gydF4y2Ba离散FIR滤波器gydF4y2Ba(金宝app模型)gydF4y2Ba块来实现一个低通过滤器:gydF4y2Ba

  1. 在MATLAB中定义低通滤波器系数gydF4y2Ba®gydF4y2Ba输入工作空间gydF4y2Ba

    lopassNum = [-0.0021 -0.0108 -0.0274 -0.0409 -0.0266 0.0374 0.1435 0.2465 0.2896 0.2465 0.1435 0.0374 -0.0266 -0.0409 -0.0274 -0.0108 -0.0021];gydF4y2Ba

  2. 打开Sim金宝appulink并创建一个新的模型文件。gydF4y2Ba

  3. 从DSP系统工具箱滤波>滤波器实现库中，单击并拖动一个离散FIR滤波器块到您的模型中。gydF4y2Ba

  4. 双击Discrete FIR Filter块。按如下参数配置块参数，单击gydF4y2Ba好吧gydF4y2Ba：gydF4y2Ba

    • 系数来源gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba对话框参数gydF4y2Ba

    • 滤波器结构gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba直接形式转置gydF4y2Ba

    • 系数gydF4y2Ba＝gydF4y2BalopassNumgydF4y2Ba

    • 输入处理gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba列作为通道(基于帧)gydF4y2Ba

    • 初始状态gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba0gydF4y2Ba

    注意，你可以通过几种方式提供过滤器系数:gydF4y2Ba

    • 在MATLAB工作区中输入一个变量名，例如gydF4y2BalopassNumgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

    • 输入信号处理工具箱™软件或DSP系统工具箱软件中的滤波器设计命令，例如gydF4y2BaFir1 (5, 0.2， 'low')gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

    • 输入滤波器系数值的向量。gydF4y2Ba

  5. 重命名你的块数字过滤器-低通。gydF4y2Ba

模型中的离散FIR滤波器块现在表示低通滤波器。在下一个主题中，gydF4y2Ba在Simulink中实现一个高通滤波器金宝appgydF4y2Ba，您使用一个离散FIR滤波器块来实现高通滤波器。有关离散FIR滤波器块的详细信息，请参见gydF4y2Ba离散FIR滤波器gydF4y2Ba(金宝app模型)gydF4y2Ba块引用页。有关设计和实现新过滤器的详细信息，请参见gydF4y2Ba数字滤波器设计模块gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

实现一个高通滤波器gydF4y2Ba金宝app

方法实现高通滤波器gydF4y2Ba离散FIR滤波器gydF4y2Ba(金宝app模型)gydF4y2Ba布洛克:gydF4y2Ba

  1. 如果您创建的模型gydF4y2Ba在Simulink中实现一个低通滤波器金宝appgydF4y2Ba在您的桌面上没有打开，您可以通过键入打开等效的模型吗gydF4y2Ba

    ex_filter_ex1gydF4y2Ba

    在MATLAB命令提示符。gydF4y2Ba

  2. 在MATLAB工作区中通过输入定义高通滤波器系数gydF4y2Ba

    hipassNum =[-0.0051 0.0181 -0.0069 -0.0283 -0.0061…]0.0549 0.0579 -0.0826 -0.2992 0.5946 -0.2992 -0.0826…0.0579 0.0549 -0.0061 -0.0283 -0.0069 0.0181 -0.0051];gydF4y2Ba

  3. 从DSP系统工具箱过滤库，然后从过滤器实现库，点击并拖动一个离散FIR过滤器块到您的模型。gydF4y2Ba

  4. 双击Discrete FIR Filter块。按如下参数配置块参数，单击gydF4y2Ba好吧gydF4y2Ba：gydF4y2Ba

    • 系数来源gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba对话框参数gydF4y2Ba

    • 滤波器结构gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba直接形式转置gydF4y2Ba

    • 系数gydF4y2Ba＝gydF4y2BahipassNumgydF4y2Ba

    • 输入处理gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba列作为通道(基于帧)gydF4y2Ba

    • 初始状态gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba0gydF4y2Ba

    你可以通过以下几种方式提供过滤器系数:gydF4y2Ba

    • 在MATLAB工作区中输入一个变量名，例如gydF4y2BahipassNumgydF4y2Ba．gydF4y2Ba

    • 输入信号处理工具箱软件或DSP系统工具箱软件中的滤波器设计命令，例如gydF4y2BaFir1 (5, 0.2， 'low')gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

    • 输入滤波器系数值的向量。gydF4y2Ba

  5. 重命名你的块数字滤波器-高通。gydF4y2Ba

现在，您已经成功实现了高通过滤器。在下一个主题中，gydF4y2Ba在Simulink中滤波高频噪声金宝appgydF4y2Ba，您使用这些离散FIR滤波器块来创建一个能够从信号中去除高频噪声的模型。有关设计和实现新过滤器的详细信息，请参见gydF4y2Ba数字滤波器设计模块gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

滤除高频噪声gydF4y2Ba金宝app

在前面的主题中，您使用了gydF4y2Ba离散FIR滤波器gydF4y2Ba(金宝app模型)gydF4y2Ba块来实现低通和高通过滤器。在本主题中，您将使用这些块来构建从信号中去除高频噪声的模型。在这个模型中，您使用高通滤波器，它是由均匀随机信号激发的，以产生高频噪声。将这个噪声添加到正弦波后，使用低通滤波器过滤掉高频噪声:gydF4y2Ba

  1. 如果您创建的模型gydF4y2Ba在Simulink中实现一个高通滤波器金宝appgydF4y2Ba在您的桌面上没有打开，您可以通过键入打开等效的模型吗gydF4y2Ba

    ex_filter_ex2gydF4y2Ba

    在MATLAB命令提示符。gydF4y2Ba

  2. 如果您还没有这样做，请在MATLAB工作区中通过键入定义低通和高通滤波器系数gydF4y2Ba

    lopassNum =[-0.0021 -0.0108 -0.0274 -0.0409 -0.0266…]0.0374 0.1435 0.2465 0.2896 0.2465 0.1435 0.0374…-0.0266 -0.0409 -0.0274 -0.0108 -0.0021];hipassNum =[-0.0051 0.0181 -0.0069 -0.0283 -0.0061…]0.0549 0.0579 -0.0826 -0.2992 0.5946 -0.2992 -0.0826…0.0579 0.0549 -0.0061 -0.0283 -0.0069 0.0181 -0.0051];gydF4y2Ba

  3. 单击并拖动以下块到您的模型文件中。gydF4y2Ba

    块gydF4y2Ba 图书馆gydF4y2Ba 数量gydF4y2Ba

    添加gydF4y2Ba

    金宝appSimulink /数学运算库gydF4y2Ba

    1gydF4y2Ba

    随机源gydF4y2Ba

    来源gydF4y2Ba

    1gydF4y2Ba

    正弦波gydF4y2Ba

    来源gydF4y2Ba

    1gydF4y2Ba

    时间范围gydF4y2Ba

    汇gydF4y2Ba

    1gydF4y2Ba

  4. 为其余的块设置参数，如下表所示。对于表中未列出的任何参数，请保持默认设置。gydF4y2Ba

    块gydF4y2Ba 参数设置gydF4y2Ba

    添加gydF4y2Ba

    • 图标的形状gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba矩形gydF4y2Ba

    • 症状清单gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba++gydF4y2Ba

    随机源gydF4y2Ba

    • 源类型gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba统一的gydF4y2Ba

    • 最低gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba0gydF4y2Ba

    • 最大gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba4gydF4y2Ba

    • 样本模式gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba离散gydF4y2Ba

    • 样品时间gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba1/1000gydF4y2Ba

    • 每帧样本gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba50gydF4y2Ba

    正弦波gydF4y2Ba

    • 频率(赫兹)gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba75gydF4y2Ba

    • 样品时间gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba1/1000gydF4y2Ba

    • 每帧样本gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba50gydF4y2Ba

    时间范围gydF4y2Ba

    • 文件gydF4y2Ba>gydF4y2Ba输入端口数量gydF4y2Ba>gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba

    • 文件gydF4y2Ba>gydF4y2Ba配置…gydF4y2Ba

      • 打开gydF4y2Ba视觉效果:时域选项gydF4y2Ba对话框和设置gydF4y2Ba时间跨度gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba一帧周期gydF4y2Ba

  5. 按下图所示连接砌块。为了完成这项任务，您可能需要调整一些块的大小。gydF4y2Ba

  6. 在gydF4y2Ba建模gydF4y2Ba选项卡上,单击gydF4y2Ba模型设置gydF4y2Ba．的gydF4y2Ba配置参数gydF4y2Ba对话框打开。gydF4y2Ba

  7. 在gydF4y2Ba解算器gydF4y2Ba窗格中，按如下参数配置，然后单击gydF4y2Ba好吧gydF4y2Ba：gydF4y2Ba

    • 开始时间gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba0gydF4y2Ba

    • 停止时间gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba5gydF4y2Ba

    • 类型gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba固定步gydF4y2Ba

    • 解算器gydF4y2Ba＝gydF4y2Ba离散(无连续状态)gydF4y2Ba

  8. 在gydF4y2Ba模拟gydF4y2Ba在模型工具条的选项卡上，单击gydF4y2Ba运行gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

    模型模拟开始，Scope显示三个输入信号。gydF4y2Ba

  9. 模拟完成后，选择gydF4y2Ba视图gydF4y2Ba>gydF4y2Ba传说gydF4y2Ba从时间范围菜单。图例出现在时间范围窗口中。你可以点击并拖动它在瞄准镜显示器上的任何地方。要更改通道名称，双击图例内部，并将当前编号的通道名称替换为以下内容:gydF4y2Ba

    • 添加=gydF4y2Ba噪声正弦波gydF4y2Ba

    • 数字滤波器-低通=gydF4y2Ba滤波噪声正弦波gydF4y2Ba

    • 正弦波=gydF4y2Ba原始正弦波gydF4y2Ba

    在下一步中，您将设置每个通道的颜色、样式和标记。gydF4y2Ba

  10. 在“时间范围”窗口中，选择gydF4y2Ba视图gydF4y2Ba>gydF4y2Ba行属性gydF4y2Ba，并设置如下:gydF4y2Ba

    行gydF4y2Ba 风格gydF4y2Ba 标记gydF4y2Ba 颜色gydF4y2Ba
    噪声正弦波gydF4y2Ba -gydF4y2Ba 没有一个gydF4y2Ba 黑色的gydF4y2Ba
    滤波噪声正弦波gydF4y2Ba -gydF4y2Ba 钻石gydF4y2Ba 红色的gydF4y2Ba
    原始正弦波gydF4y2Ba 没有一个gydF4y2Ba ＊gydF4y2Ba 蓝色的gydF4y2Ba

  11. 的gydF4y2Ba时间范围gydF4y2Ba现在应该显示如下所示:gydF4y2Ba

    你可以看到低通滤波器滤掉了有噪声的正弦波中的高频噪声。gydF4y2Ba

您现在已经使用离散FIR滤波器块构建了一个从信号中去除高频噪声的模型。有关设计和实现新过滤器的详细信息，请参见gydF4y2Ba数字滤波器设计模块gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

指定静态过滤器gydF4y2Ba

属性指定静态筛选器gydF4y2Ba离散FIR滤波器gydF4y2Ba(金宝app模型)gydF4y2Ba或gydF4y2BaBiquad过滤器gydF4y2Ba块。要这样做，请设置gydF4y2Ba系数来源gydF4y2Ba参数gydF4y2Ba对话框参数gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

对于离散FIR滤波器，设置gydF4y2Ba系数gydF4y2Ba分子系数行向量的参数。如果你设置gydF4y2Ba滤波器结构gydF4y2Ba来gydF4y2Ba格马gydF4y2Ba,gydF4y2Ba系数gydF4y2Ba参数表示反射系数。gydF4y2Ba

对于“双角过滤器”，设置gydF4y2BaSOS矩阵(Mx6)gydF4y2Ba到一个gydF4y2Ba米gydF4y2Ba-by-6矩阵，其中gydF4y2Ba米gydF4y2Ba是二阶区段筛选器中的区段数。SOS矩阵的每一行都包含过滤器中相应部分的分子和分母系数。集gydF4y2Ba范围值gydF4y2Ba的标量或向量gydF4y2Ba米gydF4y2Ba+1刻度值用于SOS阶段之间。gydF4y2Ba

在模拟过程中调整滤波器系数值gydF4y2Ba

要在模拟过程中更改静态过滤器系数，双击块，输入新的过滤器系数，然后单击gydF4y2Ba好吧gydF4y2Ba．你不能改变过滤器的顺序，所以你不能改变过滤器系数矩阵中元素的数量。gydF4y2Ba

指定时变过滤器gydF4y2Ba

时变滤波器是系数随时间变化的滤波器。您可以指定一个时变筛选器，每帧更改一次。您可以使用每个过滤器过滤多个通道。但是，您不能对每个通道应用不同的过滤器;所有通道使用相同的过滤器。gydF4y2Ba

使用Biquad filter块或Discrete FIR filter块指定时变滤波器:gydF4y2Ba

  1. 设置gydF4y2Ba系数来源gydF4y2Ba参数gydF4y2Ba输入端口(年代)gydF4y2Ba，这为时变滤波器系数提供了额外的块输入端口。gydF4y2Ba

    • 离散FIR滤波器块有一个gydF4y2Ba全国矿工工会gydF4y2Ba分子系数的端口。gydF4y2Ba

    • Biquad Filter块有gydF4y2Ba全国矿工工会gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba窝gydF4y2Ba端口，而不是一个单一端口的SOS矩阵。单独的端口使您可以为分子和分母系数使用不同的分数长度。刻度值为端口，gydF4y2BaggydF4y2Ba，是可选的。您可以禁用gydF4y2BaggydF4y2Ba端口设置gydF4y2Ba比例值模式gydF4y2Ba来gydF4y2Ba假设所有都是统一和优化的gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

  2. 为块输入端口提供滤波器系数矩阵。gydF4y2Ba

    • 对于离散FIR滤波器块，过滤器抽头的数量，gydF4y2BaNgydF4y2Ba，不能随时间变化。输入系数必须是1 ×gydF4y2BaNgydF4y2Ba向量。gydF4y2Ba

    • 对于Biquad Filter block，过滤器段数，gydF4y2BaNgydF4y2Ba，不能随时间变化。分子系数输入，gydF4y2Ba全国矿工工会gydF4y2Ba，必须是一个3 × -gydF4y2BaNgydF4y2Ba矩阵。分母输入系数，gydF4y2Ba窝gydF4y2Ba，一定是2 × -gydF4y2BaNgydF4y2Ba矩阵。刻度为输入值，gydF4y2BaggydF4y2Ba，必须是1 × (gydF4y2BaNgydF4y2Ba+ 1)向量。gydF4y2Ba

指定SOS矩阵(双二次滤波器系数)gydF4y2Ba

使用Biquad Filter块指定静态双二次IIR过滤器(也称为二阶部分或SOS过滤器)。设置如下参数:gydF4y2Ba

  • 滤波器结构gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba直接形式IgydF4y2Ba,或gydF4y2Ba直接形式I的转置gydF4y2Ba,或gydF4y2Ba直接形式二gydF4y2Ba,或gydF4y2Ba直接形式II的转置gydF4y2Ba

  • SOS矩阵(Mx6)gydF4y2Ba米gydF4y2Ba-by-6 SOS矩阵gydF4y2Ba

    SOS矩阵是gydF4y2Ba米gydF4y2Ba-by-6矩阵，其中gydF4y2Ba米gydF4y2Ba是二阶区段筛选器中的区段数。SOS矩阵的每一行都包含分子和分母系数(gydF4y2BabgydF4y2Ba本土知识gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba本土知识gydF4y2Ba)的对应部分。gydF4y2Ba

  • 范围值gydF4y2Ba的标量或向量gydF4y2Ba米gydF4y2Ba+1刻度值用于SOS阶段之间gydF4y2Ba

    如果输入标量，则该值将用作二阶滤波器第一部分之前的增益值。其余的增益值设置为1。gydF4y2Ba

    如果你输入一个向量gydF4y2Ba米gydF4y2Ba+1个值，每个值用于过滤器的单独部分。例如，第一个元素是第一个增益值，第二个元素是第二个增益值，以此类推。gydF4y2Ba

您可以使用gydF4y2Bass2sosgydF4y2Ba而且gydF4y2Batf2sosgydF4y2Ba函数，将滤波器的状态空间或传递函数描述转换为此块使用的二阶部分描述。gydF4y2Ba

［gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 01gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 11gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 01gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 02gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 12gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 22gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 02gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba ⋮gydF4y2Ba ⋮gydF4y2Ba ⋮gydF4y2Ba ⋮gydF4y2Ba ⋮gydF4y2Ba ⋮gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba bgydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 0gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba 一个gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba ］gydF4y2Ba

块将每一行归一化gydF4y2Ba一个gydF4y2Ba1我gydF4y2Ba确保零延迟分母系数的值为1。gydF4y2Ba

DSP系统工具箱文档gydF4y2Ba

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