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fftfilt
オーバーラップ加算法を使用したFFTベースの冷杉フィルター処理
構文
説明
y= fftfilt (d，x）digitalFilterオブジェクトdを使用してベクトルxののデータをフィルターフィルターフィルターフィルターフィルターしし
例
短いフィルターおよび長いフィルター用のfftfiltおよび过滤器
小さなオペランドには过滤器の方が,大きなオペランドにはfftfiltの方が効率的であることを確認します。20 タップの短いフィルターと 2,000 タップの長いフィルターの 2 つの乱数フィルターを使用して、
個の乱数をフィルター処理します。抽搐とtocを使使し実行当行时间ををします。
rng.默认的N = 100;shrt = 20;长= 2000;tfs = 0;tls = 0;伦敦交通局= 0;tll = 0;为kj = 1：n x = rand（1,1e6）;bshrt =兰特（1，shrt）;tic sfs = fftfilt（bshrt，x）;tfs = tfs + toc / n;Tic SLS =滤波器（BShrt，1，x）;tls = tls + toc / n;Blong =兰特（1，长）;tic sfl = fftfilt（blong，x）;tfl = tfl + toc / n;tic sll =滤波器（blong，1，x）; tll = tll+toc/N;结束
平衡时间ををします。
流('%4d-tap filter average: fftfilt: %f s;过滤器:% f s \ n”，shrt，tfs，tls）
20-tap过滤器平均值:fftfilt: 0.346021 s;过滤器:0.028034秒
流('%4d-tap filter average: fftfilt: %f s;过滤器:% f s \ n”，long，tfl，tll）
2000-tap过滤器平均值:fftfilt: 0.095165 s;过滤器:0.293620秒
GPUでのオーバーラップ加算フィルター処理
この例では,并行计算工具箱™ソフトウェアが必要です。サポートされているGPUの一覧については,リリース别のgpuサポート(并行计算工具箱)を参照してください。
加法性ホワイトガウスノイズの正弦波の合計から構成される信号を作成します。正弦波の周波数は,2.5,5、10および15 kHzです。サンプリング周波数は50千赫です。
Fs = 50 e3;t = 0:1 / Fs: 10 - (1 / Fs);x = cos(2 *π* 2500 * t) + 0.5 *罪(2 *π* 5000 * t) + 0.25 * cos(2 *π* 10000 * t) +．..0.125 *罪(2 *π* 15000 * t) + randn(大小(t));
designfiltを使用してローパス冷杉等リップルフィルターを設計します。
d = designfilt（“lowpassfir”，“SampleRate”Fs,．..'Passband职业', 5500,“StopbandFrequency”, 6000,．..“PassbandRipple”，0.5，'stopbandattenuation'，50）;B = D.COEFFICERS;
オーバーラップ加算法によって,GPUでデータをフィルター処理します。gpuArrayを使用してデータをGPUに入力します。收集采用MATLAB®ワークスペース返し，フィルターされたのパワースペクトル密度をプロットしパワー密度推定をプロットし。
y = fftfilt (gpuArray (B), gpuArray (x));周期图(收集(y), rectwin(长度(y)),长度(y), 50 e3)
入力引数
出力引数
詳細
アルゴリズム
fftfiltでは、冷杉フィルターに対してのみ機能する周波数領域のフィルター処理手法である,効率的なFFTベースの”オーバーラップ加算”法[1]を使用して,連続的な周波数領域のフィルター処理された入力シーケンスのブロックを組み合わせることで,データをフィルター処理します。fftfiltで実行される演算は，差分方程式により时间领域内で，以下のように表されます。
これと等価な表現は,Z変換,すなわち”周波数領域”表現で,以下のように表されます。
fftfiltはFFT.を使用してオーバーラップ加算法を実装します。fftfiltは,入力シーケンスxを長さLのデータブロックに分割します。このときLはフィルター長Nよりも長くなければなりません。
さらに,以下の操作により,フィルターbで各ブロックを畳み込みます。
Y = IFFT（FFT（x（i：i + l-1），nfft）。* fft（b，nfft））;
ここで,nfftはFFTの长さです。fftfiltは,連続的な出力セクションをn - 1点ずつオーバーラップさせ,その和を計算します。ここで,nはフィルターの长さです。
fftfiltでは,フィルターと信号のFFT長nを指定するかどうかによって,さまざまな方法で主要パラメーターのlとnfftが選択されます。FFTの長さを決定するnの値を指定しない場合は,fftfiltによってはこれらの主要パラメーターが自动的に选択されます。
长度（x）が长度(b)より大きい場合,fftfiltでは,ブロック数とFFTごとのフロップ数を乗算した結果が最小になる値が選択されます。长度(b)が长度（x）に等しいまたは大厦综合，fftfiltでは,以下の長さの単一FFTが使用されます。2^nextpow2(length(b) + length(x) - 1)
これは以下を計算します。
y =传输线(fft (B, nfft)。* fft (X, nfft))
nに値を指定すると，fftfiltではFFTのの长nfftに2 ^ nextpow2 (n),データブロック長にnfft-长度(b)+1が選択されます。nが长度(b)未満未満场合，fftfiltではnに长度(b)が设定されます。
参照
Oppenheim, Alan V.， Ronald W. Schafer, and John R. Buck。离散时间信号处理。第二版。上鞍河:Prentice Hall, 1999。
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