dsp.ChannelSynthesizer

多相FFT合成滤波器组

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描述

的dsp.ChannelSynthesizer系统对象™合并多个窄带信号为宽带信号通过使用一个基于FFT的合成滤波器组。滤波器组使用一个原型低通滤波器,使用多相结构实现。您可以指定过滤系数直接或通过设计参数。

合并多个窄带信号到宽带信号:

创建dsp.ChannelSynthesizer对象并设置其属性。
调用对象的参数,就好像它是一个函数。

了解更多关于系统对象是如何工作的,看到的系统对象是什么?

创建

语法

合成器= dsp.ChannelSynthesizer

合成器= dsp.ChannelSynthesizer(名称、值)

描述

例子

合成器= dsp.ChannelSynthesizer创建一个合成器对象,使用缺省属性。

合成器= dsp.ChannelSynthesizer(名称、值)指定使用附加属性名称,值对。未指定的属性有默认值。

例子:合成器= dsp.ChannelSynthesizer (“StopbandAttenuation”“NumTapsPerBand”, 20日,140)

属性

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属性,除非另有注明nontunable后,这意味着你不能改变它们的值调用对象。对象锁当你叫他们,释放函数打开它们。

如果一个属性可调在任何时候,你可以改变它的值。

改变属性值的更多信息,请参阅系统设计在MATLAB使用系统对象。

`规范`- - - - - -滤波器设计参数或系数
`“每个乐队的阀门数量和阻带衰减”`(默认)|`“系数”`

滤波器设计参数或滤波器系数,指定这些选项之一:

“每个乐队的阀门数量和阻带衰减”——通过指定过滤器的设计参数NumTapsPerBand和StopbandAttenuation属性。
“系数”——指定过滤系数直接使用LowpassCoefficients。

`NumTapsPerBand`- - - - - -每个频带的滤波器系数数
`12`(默认)|正整数

每个多相滤波器系数的分支使用,指定为一个正整数。多相分支的数量匹配频带的数量。滤波器系数的总数为原型低通滤波器是由产品的数量乐队和频率NumTapsPerBand。对于给定的阻带衰减,增加阀门的数量/带的过渡宽度缩小滤波器。因此,有更多的可用带宽为每个频带的增加计算。

依赖关系

适用于当您设置这个属性规范来“每个乐队的阀门数量和阻带衰减”。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`StopbandAttenuation`- - - - - -阻带衰减
`80年`(默认)|积极的真正的标量

低通滤波器的阻带衰减,指定为一个积极的真正的标量dB。这个值控制从一个频带混叠的最大数量。更大的阻带衰减,较小的通带波纹。

依赖关系

适用于当您设置这个属性规范来“每个乐队的阀门数量和阻带衰减”。

数据类型:单|双

`LowpassCoefficients`- - - - - -原型低通滤波器的系数
`[1×49双]`(默认)|行向量

原型低通滤波器的系数,指定为一个行向量。默认的系数向量是获得使用rcosdesign (0.25 6 8,“√”)。必须有至少一个每个频带系数。如果低通滤波器的长度小于频段,对象在系数。

如果指定复系数,对象设计原型滤波器,集中在一个非零的频率,也被称为一个带通滤波器。调制的带通滤波器原型版本出现的原型滤波器,并缠绕在(−频率范围F_年代F_年代]。

可调:是的

依赖关系

适用于当您设置这个属性规范来“系数”。

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

使用

语法

synthOut =合成器(输入)

描述

例子

synthOut=合成器(输入)合并窄带输入信号中包含的列输入在宽带信号,synthOut。

输入参数

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`输入`- - - - - -窄带信号
矩阵|三维数组

窄带信号,指定为一个矩阵或三维数组。每一个窄带信号是输入信号的存储为一个列。列的数量输入对应频带的滤波器组的数量。如果输入是三维的,每个矩阵对应于一个单独的通道。如果米的频带,输入是一个l——- - - - - -米矩阵,然后输出信号,synthOut,维L×M1。如果输入有多个通道,它有尺寸吗l——- - - - - -米——- - - - - -N,然后synthOut有尺寸L×M——- - - - - -N。

这个对象还接受适应输入。也就是说,一旦锁定对象,您可以更改每个输入通道的大小。通道的数量不能改变。

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

输出参数

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`synthOut`——合并宽带信号
矩阵|三维数组

合并后的宽带信号,作为一个矩阵或三维数组返回。如果米的频带,输入是一个l——- - - - - -米矩阵,然后输出信号,synthOut,维L×M1。如果输入有多个通道,它有尺寸吗l——- - - - - -米——- - - - - -N,然后synthOut有尺寸L×M——- - - - - -N。

数据类型:单|双
复数的支持:金宝app是的

对象的功能

使用一个目标函数,指定系统对象作为第一个输入参数。例如,释放系统资源的系统对象命名obj使用这个语法:

发行版(obj)

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特定于dsp.ChannelSynthesizer

`多项式系数`	原型低通滤波器的系数
`特遣部队`	返回总体原型低通滤波器的传递函数
`多相`	返回多相矩阵

常见的系统对象

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源,并允许修改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象

例子

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在MATLAB疏导和合成正弦波

打开生活的脚本

疏导和综合使用一个带有多个频率的正弦波信号米声道输出的滤波器组。

的米声道输出滤波器组包含一个分析滤波器组部分和合成滤波器银行部分。的dsp.Channelizer对象实现分析滤波器组部分。的dsp.ChannelSynthesizer对象实现合成滤波器组部分。这些对象使用一个高效的多相结构来实现滤波器组。更多细节,请参阅多相实现下算法在对象引用页面。

初始化

初始化dsp.Channelizer和dsp.ChannelSynthesizer系统对象。每个对象都设置了8频段,8每个滤波器多相分支,12每多相分支系数,140分贝的阻带衰减。使用具有多个频率的正弦波作为输入信号。查看输入谱和输出频谱使用频谱分析仪。

偏移量= (-40、-30、-20、10、15、25、35、-15];sinewave = dsp.SineWave (“ComplexOutput”,真的,“频率”,…补偿+ (375:125:500),“SamplesPerFrame”,800);信道器= dsp.Channelizer (“StopbandAttenuation”,140);合成器= dsp.ChannelSynthesizer (“StopbandAttenuation”,140);简介=简介(“ShowLegend”,真的,…“SampleRate”sinewave.SampleRate,…“ChannelNames”,{“输入”,“输出”},…“标题”,“输入和输出光谱”);

流媒体

使用信道器把宽带输入信号分割成多个窄的乐队。然后通过多个窄带信号合成器,合并这些信号形成了宽带信号。输入和输出信号的光谱进行比较。输入和输出光谱匹配非常密切。

为我= 1:5000 x =总和(sinewave (), 2);y =信道器(x);v =合成器(y);简介(x, v)结束

算法

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多相实现

合成滤波器组可以有效地实现使用多相结构。

推导出多相结构,从原型低通滤波器的传递函数。

$H_{0} (z) = b_{0} + b_{1} z^{- 1} + … + b_{N} z^{- N}$

N+ 1是原型滤波器的长度。

你可以重新安排这个方程如下:

$H_{0} (z) = \begin{matrix} (b_{0} + b_{米} z^{- 米} + b_{2 米} z^{- 2 米} + 。。 + b_{N - 米 + 1} z^{- (N - 米 + 1)}) + \\ z^{- 1} (b_{1} + b_{米 + 1} z^{- 米} + b_{2 米 + 1} z^{- 2 米} + 。。 + b_{N - 米 + 2} z^{- (N - 米 + 1)}) + \\ \begin{matrix} ⋮ \\ z^{- (米 - 1)} (b_{米 - 1} + b_{2 米 - 1} z^{- 米} + b_{3 米 - 1} z^{- 2 米} + 。。 + b_{N} z^{- (N - 米 + 1)}) \end{matrix} \end{matrix}$

米是多相组件的数量。

你可以把这个方程写成:

$H_{0} (z) = E_{0} (z^{米}) + z^{- 1} E_{1} (z^{米}) + … + z^{- (米 - 1)} E_{米 - 1} (z^{米})$

E₀(z^米),E₁(z^米),…E_{m - 1}(z^米原型低通滤波器的多相组件,H₀(z)。

其他过滤器的过滤器银行,H_k(z),k= 1,…,米−1,是这个原型滤波器调制的版本。

你可以写的传递函数kth调制带通滤波器 $H_{k} (z) = H_{0} (z e^{j w_{k}})$ 。替换z与泽^jw_k,

$H_{k} (z) = h_{0} + h_{1} e^{j w k} z^{- 1} + h_{2} e^{j 2 w k} z^{- 2} … + h_{N} e^{j N w k} z^{- N}$

N+ 1的长度k过滤器。

在多相形式,方程如下:

$H_{k} (z) = (1 e^{j w_{k}} e^{j 2 w_{k}} … e^{j (米 - 1) w_{k}}] (\begin{matrix} E_{0} (z^{米}) \\ z^{- 1} E_{1} (z^{米}) \\ ⋮ \\ z^{- (米 - 1)} E_{米 - 1} (z^{米}) \end{matrix}]$

对所有米通道滤波器组,MIMO传递函数,H(z),是由:

$H (z) = (\begin{matrix} \begin{array}{l} 1 & 1 & 1 & … & 1 \end{array} \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{1}} & e^{j 2 w_{1}} & … & e^{j (米 - 1) w_{1}} \end{array} \\ ⋮ \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{米 - 1}} & e^{j 2 w_{米 - 1}} & … & e^{j (米 - 1) w_{米 - 1}} \end{array} \end{matrix}] (\begin{matrix} E_{0} (z^{米}) \\ z^{- 1} E_{1} (z^{米}) \\ ⋮ \\ z^{- (米 - 1)} E_{米 - 1} (z^{米}) \end{matrix}]$

这里是插值的多重速率的高贵身份,假设D=米:

说明,考虑滤波器组的第一个分支包含低通滤波器。

取代H₀(z)多相表示。

高贵的身份申请插值之后,可以取代延迟,插值系数,加法器换向开关。

对所有的米通道滤波器组,MIMO传递函数,H(z),是由:

$H (z) = (\begin{matrix} \begin{array}{l} 1 & 1 & 1 & … & 1 \end{array} \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{1}} & e^{j 2 w_{1}} & … & e^{j (米 - 1) w_{1}} \end{array} \\ ⋮ \\ \begin{array}{l} 1 & e^{j w_{米 - 1}} & e^{j 2 w_{米 - 1}} & … & e^{j (米 - 1) w_{米 - 1}} \end{array} \end{matrix}] (\begin{matrix} E_{0} (z) \\ E_{1} (z) \\ ⋮ \\ E_{米 - 1} (z) \end{matrix}]$

左边的矩阵是一个IDFT矩阵。IDFT矩阵,基于低通原型滤波器的高效实现银行看起来像下面的。

引用

[1]哈里斯弗雷德里克·J,多重速率的通信系统的信号处理普伦蒂斯霍尔PTR, 2004。

[2]哈里斯F.J.,Chris Dick, Michael Rice. "Digital Receivers and Transmitters Using Polyphase Filter Banks for Wireless Communications." IEEE Transactions on microwave theory and techniques. Vol. 51, Number 4, April 2003.

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

使用笔记和限制:

看到系统在MATLAB代码生成对象(MATLAB编码器)。

版本历史

介绍了R2016b

另请参阅

dsp.ChannelSynthesizer

描述

创建

语法

描述

属性

规范- - - - - -滤波器设计参数或系数“每个乐队的阀门数量和阻带衰减”(默认)|“系数”

NumTapsPerBand- - - - - -每个频带的滤波器系数数12(默认)|正整数

依赖关系

StopbandAttenuation- - - - - -阻带衰减80年(默认)|积极的真正的标量

依赖关系

LowpassCoefficients- - - - - -原型低通滤波器的系数[1×49双](默认)|行向量

依赖关系

使用

语法

描述

输入参数

输入- - - - - -窄带信号矩阵|三维数组

输出参数

synthOut——合并宽带信号矩阵|三维数组

对象的功能

特定于dsp.ChannelSynthesizer

常见的系统对象

例子

在MATLAB疏导和合成正弦波

更多关于

合成滤波器组

原型低通滤波器

算法

多相实现

引用

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

版本历史

另请参阅

功能

对象

块

功能

`规范`- - - - - -滤波器设计参数或系数
`“每个乐队的阀门数量和阻带衰减”`(默认)|`“系数”`

`NumTapsPerBand`- - - - - -每个频带的滤波器系数数
`12`(默认)|正整数

`StopbandAttenuation`- - - - - -阻带衰减
`80年`(默认)|积极的真正的标量

`LowpassCoefficients`- - - - - -原型低通滤波器的系数
`[1×49双]`(默认)|行向量

`输入`- - - - - -窄带信号
矩阵|三维数组

`synthOut`——合并宽带信号
矩阵|三维数组

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。