频域FIR滤波器
对输入信号进行频域滤波
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DSP系统工具箱/滤波/滤波器实现
描述
的频域FIR滤波器block实现了基于频域快速傅里叶变换(FFT)的滤波，对流输入信号进行滤波。在时域内，滤波操作涉及有限脉冲响应(FIR)滤波器的输入和脉冲响应之间的卷积。在频域，滤波操作包括输入的傅里叶变换和脉冲响应的傅里叶变换的乘积。随着脉冲响应的增大，频域滤波比时域滤波更有效。可以通过设置直接在频域中指定滤波器系数分子域来频率．
该块使用重叠保存和重叠添加方法进行频域滤波。对于具有较长脉冲响应长度的滤波器，这两种方法固有的延迟可能是显著的。为了减轻这种延迟，使用频域FIR滤波器Block将脉冲响应划分为较短的块，并在这些较短的块上实现重叠保存和重叠添加方法。要划分脉冲响应，请选择划分分子以减少延迟复选框。有关这两种方法以及通过脉冲响应划分减少延迟的详细信息，请参见算法．
港口
输入
输出参数
参数
频域滤波方法-频域滤波方法
Overlap-save(默认)|交叠相加
频域滤波方法，指定为任意一种Overlap-save或交叠相加．有关这两个方法的详细信息，请参见算法
分子域-分子域
时间(默认)|频率
滤波器系数的域，指定为下列之一:
时间中指定时域滤波器系数滤波器系数参数或通过全国矿工工会输入端口。频率中指定滤波器的频率响应频率响应参数或通过NUMFFT输入端口。
指定输入端口的系数-标记指定低通滤波器系数
Off(默认)| on
当您选择此复选框时，FIR滤波器系数通过端口输入，全国矿工工会．清除此复选框时，将在块对话框中通过滤波器系数参数。
要查看筛选器响应，请清除此复选框，在块对话框中指定系数，然后单击查看筛选器响应按钮。
依赖关系
若要启用该参数，请设置分子域来时间．
滤波器系数-滤波器系数
fir1》(100,0.3)(默认)|行向量
FIR滤波器系数，指定为行向量。
依赖关系
若要启用该参数，请设置分子域来时间清除指定输入端口的系数参数。
数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64
复数支持:金宝app是的
指定输入端口的频率响应-指定频域滤波器系数
Off(默认)| on
当您选中此复选框时，频域的FIR滤波器系数通过端口输入，NUMFFT．清除此复选框时，将在块对话框中通过频率响应参数。
若要查看滤波器响应，请清除此复选框，在块对话框上指定频率响应，然后单击查看筛选器响应按钮。
依赖关系
若要启用该参数，请设置分子域来频率．
频率响应-滤波器系数
fft (fir1(100, 0.3), 202年)(默认)|行向量|矩阵
滤波器的频率响应，指定为行向量或矩阵。当你清除划分分子以减少延迟参数,频率响应一定是行向量。FFT的长度等于频率响应向量。当你选择划分分子以减少延迟参数,频率响应必须是2P——- - - - - -N矩阵,P是分区大小，和N是分区的数量。
依赖关系
若要启用该参数，请设置分子域来频率清除指定输入端口的频率响应参数。
数据类型:单|双|int8|int16|int32|uint8|uint16|uint32
复数支持:金宝app是的
划分分子以减少延迟—Flag用来划分分子，减少延迟
Off(默认)| on
标志来划分分子以减少延迟，指定为以下之一:
off——过滤器使用传统的重叠保存或重叠添加方法。在这种情况下，延迟是FFT长度-NumLen＋ 1.NumLen分子向量的长度是滤波器系数参数。
on——在此模式下，块将分子划分为指定长度的段分子分区长度参数。过滤器在每个分区上执行重叠保存或重叠添加，并将部分结果组合成整体输出。延迟现在减少到分区长度。
分子分区长度-分子的分区长度
32(默认值)|正整数
分子的分区长度，指定为小于或等于分子长度的正整数。
依赖关系
此参数仅在设置时生效分子域来时间并选择划分分子以减少延迟参数。
数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64
时域分子长度-时域分子长度
101(默认)|正整数值标量
时域分子长度，指定为正整数值标量。
依赖关系
此参数仅在设置时生效分子域来频率清除划分分子以减少延迟复选框。
数据类型:单|双|int8|int16|int32|uint8|uint16|uint32
从分子长度继承FFT长度-从分子长度继承FFT长度的标志
On(默认)| off
选中此复选框时，FFT长度等于分子长度的两倍。清除此复选框时，将通过FFT长度参数。
依赖关系
此参数仅在设置时生效分子域来时间清除划分分子以减少延迟参数。
FFT长度- FFT长度
1024(默认值)|正整数
中指定的分子向量的长度必须大于或等于滤波器系数参数。
依赖关系
设置时应用此参数分子域来时间，清除划分分子以减少延迟和从分子长度继承FFT长度参数。
数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64
滤镜是真实的-指定过滤器是否为实值的标志
真正的(默认)|假
标志，以指定筛选器是否为实值，指定为真正的或假．
依赖关系
此参数适用于以下情况分子域来频率．
输出滤波器延迟—输出过滤器延迟时间
“关闭”(默认)|“上”
选中此复选框后，单击应用时，块通过延迟端口。
查看筛选器响应-可视化频率响应
按钮
打开“动态滤波器可视化器”窗口并显示频域FIR滤波器的幅度和相位响应。响应基于您在块对话框中选择的参数。若要在可视化程序运行时更新响应，请修改对话框中的参数并单击应用．
您可以从可视化器的接口配置绘图设置和频率响应测量。
在情节选项卡，您可以启用图例，指定绘制滤波器的幅度和相位响应，修改绘图设置，生成脚本以重新创建绘图，甚至保存或共享设置。
在测量选项卡，可以启用数据游标，并显示筛选器响应的峰值。
有关动态筛选器可视化器接口及其工具的详细信息，请参见配置动态过滤器可视化器．
模拟使用-要运行的模拟类型
代码生成(默认)|解释执行
指定要运行的模拟类型为以下之一:
代码生成使用生成的C代码模拟模型。当你第一次运行Simulink时金宝app®生成该块的C代码。只要模型没有改变，C代码将被重用用于后续的模拟。此选项需要额外的启动时间，但提供了更快的模拟速度解释执行．解释执行——用MATLAB仿真模型®翻译。此选项缩短了启动时间，但模拟速度较慢代码生成．
模型的例子
块特征
数据类型 |
|
直接引线 |
|
多维信号 |
|
适应信号 |
|
讨论二阶导数过零检测 |
|
算法
重叠保存和重叠添加是该算法采用的两种基于频域fft的滤波方法。
Overlap-Save
重叠保存方法的实现方法如下:
输入流被划分为大小重叠的块FFTLen，重叠因子为NumLen- 1个样品。FFTLenFFT长度和NumLen为FIR滤波器分子的长度。计算每个输入样本块的FFT并乘以长度-FFTLenFIR分子的FFT。对结果进行快速傅里叶反变换(IFFT)，最后FFTLen- - - - - -NumLen+ 1个样本保存。剩下的样本被丢弃。
重叠保存延时为FFTLen- - - - - -NumLen＋ 1.第一个FFTLen- - - - - -NumLen+ 1个样本等于0。第一个输入样例的过滤值显示为FFTLen- - - - - -NumLen+ 2输出样本。
注意，FFT长度必须大于分子长度，并且通常设置为远大于分子长度的值NumLen．
交叠相加
重叠添加方法的实现方法如下:
输入流被划分为长度的块FFLen- - - - - -NumLen+ 1，连续块之间没有重叠。类似于重叠保存，计算块的FFT，并乘以FIR分子的FFT。然后计算结果的IFFT。第一个NumLen+ 1个样本通过添加最后一个样本的值来修改NumLen+ 1个样本从先前计算的IFFT。
overlap-add的延迟为FFTLen- - - - - -NumLen＋ 1.第一个FFTLen- - - - - -NumLen+ 1个样本等于0。第一个输入样例的过滤值显示为FFTLen- - - - - -NumLen+ 2输出样本。
参考文献
[1]小t.g.斯托克汉姆《高速卷积与相关》1966年春季联合计算机会议论文集28(1966): 229-233。
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