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filterBuilder
対話型のフィルタ,設計
構文
filterBuilder (h)
filterBuilder ('响应
”)
説明
filterBuilder
は,フィルタ,を作成するための対話型の,ルです。このルはfdesign
オブジェクト——オブジェクト指向フィルター設計パラダイムを基盤とし,フィルター設計プロセス中の開発時間を削減することを目的としています。filterBuilder
は仕様に基づいたアプロ、チを使用して、希望する応答に最適なアルゴリズムを見、けます。
メモ
fdesign
とfilterBuilder
を使用するには、信号处理工具箱™がインストールされていなければなりません。下記の機能の中には,ご使用のシステムにDSP系统工具箱™を含まない場合は利用できないものがあります。”版本
と入力することにより確認できます。
filterBuilder
の使用方法の詳細にいては,フィルタ,ビルダ,設計プロセスを参照してください。
filterBuilder
を使用するには,次の3のアプロチのいずれかを使用して,matlab®コマンドラ@ @ンにfilterBuilder
と入力します。
単に
filterBuilder
と入力します。MATLABによってダイアログが表示され、フィルターの応答タイプを選択できるようになります。フィルターの応答タイプを選択すると、filterBuilder
によって適切なフィルタ設計ダアログボックスが表示されます。「
filterBuilder (h)
と入力します。ここで,hは既存のフィルター オブジェクトです。たとえば、h
がバンドパスフィルタ,である場合は,filterBuilder (h)
によってバンドパスフィルタ設計ダアログボックスが表示されますh
オブジェクトはfilterBuilder
を使用するかfdesign
を使用して作成したものでなければなりません。メモ
フィルター系统对象の作成とインポートを行うには,DSP系统工具箱ソフトウェアがインストールされていなければなりません。
「
filterBuilder ('
と入力し,响应
”)响应
を次の表に示す応答メソッドに置き換えます。MATLABによって、指定した応答に対応したフィルター設計ダイアログが表示されます。
メモ
次の表に示すフィルター設計の多くは,その実装にDSP系统工具箱ソフトウェアを必要とします。信号处理工具箱ソフトウェアのみを使用する場合は、次に示すフィルター応答タイプの一部しか設計できません。
応答メソッド | 結果のフィルタ,設計の説明 | フィルタ,オブジェクト |
---|---|---|
arbgrpdelay | 任意の群遅延フィルタ,設計 | fdesign.arbgrpdelay (DSP系统工具箱) |
arbmag | 任意の振幅フィルタ,設計 | fdesign.arbmag (DSP系统工具箱) |
arbmagnphase | 任意の応答フィルタ(振幅と位相) | fdesign.arbmagnphase (DSP系统工具箱) |
audioweighting | オディオの重み付けフィルタ | fdesign.audioweighting (DSP系统工具箱) |
带通または英国石油公司 |
バンドパスフィルタ | fdesign.bandpass (DSP系统工具箱) |
bandstopまたは废话 |
バンドストップフィルタ | fdesign.bandstop (DSP系统工具箱) |
中投公司 | Cicフィルタ | fdesign.decimator (M,“中投”,…) またはfdesign.interpolator (L,“中投”,…) fdesign.decimator (DSP系统工具箱)およびfdesign.interpolator (DSP系统工具箱)を参照してください。 |
ciccomp | Cic補償器 | fdesign.ciccomp (DSP系统工具箱) |
梳子 | 櫛形フィルタ | fdesign.comb (DSP系统工具箱) |
diff | 微分器フィルタ | fdesign.differentiator (DSP系统工具箱) |
fracdelay | 小数部遅延フィルタ | fdesign.fracdelay (DSP系统工具箱) |
halfbandまたは乙肝 |
ハフバンドフィルタ | fdesign.halfband (DSP系统工具箱) |
高通滤波または惠普 |
ハパスフィルタ | fdesign.highpass (DSP系统工具箱) |
hilb | ヒルベルトフィルタ | fdesign.hilbert (DSP系统工具箱) |
isinc、 isinclpまたは isinchp |
逆sincロパスまたはハパスフィルタ | fdesign.isinclp (DSP系统工具箱)およびfdesign.isinchp (DSP系统工具箱) |
低通滤波器またはlp |
ロ、パスフィルタ、(既定の設定) | fdesign.lowpass (DSP系统工具箱) |
切口 | ノッチフィルタ | fdesign.notch (DSP系统工具箱) |
尼奎斯特 | ナキストフィルタ | fdesign.nyquist (DSP系统工具箱) |
倍频程 | オクタブフィルタ | fdesign.octave (DSP系统工具箱) |
parameq | パラメトリックコラザ | fdesign.parameq (DSP系统工具箱) |
峰 | ピクフィルタ | fdesign.peak (DSP系统工具箱) |
メモ
これらはフィルタ,構造を変更しないため,filterBuilder
の使用時には振幅の仕様と設計法を調整できます。
フィルタビルダの設計ペン
メ▪▪ン設計ペ▪▪ン
フィルタービルダーの[メイン]ペインはフィルター応答タイプによって異なりますが,基本的な構造は同じです。次の図は,ダaaplアログボックスの基本的なレaaplアウトを示しています。
フィルターの応答を選択すると,ダイアログボックスに表示される利用可能なオプションと設計パラメーターが変化します。この表示により,フィルター設計のコンテキストで意味のあるパラメーターのみに注目できるようになります。
フィルター設計の各ダイアログボックスには,次の図に示すように,ダイアログボックスの上部に表示されるオプションが含まれています。
[変数を保存]- - - - - -[適用]をクリックして変更を適用するか,(好的)をクリックしてこのダ电子邮箱アログボックスを閉じると,
filterBuilder
によって現在のフィルターが入力した名前のフィルターオブジェクトとしてMATLABワークスペースに保存されます。[フィルタ,応答の表示]-フィルタの可視化ル(FVTool)を開いて,現在のフィルタ,の仕様と設計法に対する振幅応答を表示します。
メモ
filterBuilder
ダ@ @アログボックスには[適用]オプションが含まれています。[適用]をクリックするたびに,filterBuilder
によって,変更されたフィルタ,がmatlabワ,クスペ,スに書き込まれます。この変更されたフィルタ,は,[変数を保存]で割り当てた変数名をもっています。ワ,クスペ,スの変数を上書きせずに変更を適用するには,[適用]をクリックする前に[変数を保存]で変数名を変更します。
[フィルタービルダー]ダイアログボックスには3つのタブがあり,次の3つのペインが含まれています。[メ电子邮箱ン]、[デ,タ型]および[コ,ド生成]です。最初のペ@ @ンは,設計するフィルタ@ @に応じて変化します。残りの2のペンはすべてのフィルタに共通しています。これらのペ▪▪▪ンに▪▪▪いては以下の節で説明します。
[デタ型]ペン
[フィルタビルダ]ダアログボックスの2番目のタブを次の図に示します。
[演算]ドロップダウンボックスでは,[倍精度]
、[単精度]
,または[固定小数点]
を選択できます。フィルタ,のパラメ,タ,によっては,これらのオプションがすべて使用できない場合もあります。次の表にこれらのオプションを示します。
演算リスト項目 | フィルタ,に対する効果 |
---|---|
倍精度 |
すべてのフィルタ,処理と係数は,倍精度浮動小数点の表現と演算を使用します。filterBuilder を使用してフィルタ,を作成する場合,[倍精度] は[演算]プロパティの既定値になります。 |
単精度 |
すべてのフィルタ,処理と係数は,単精度浮動小数点の表現と演算を使用します。 |
固定小数点 |
このエントリは,固定小数点フィルターのプロパティに対し,数多くのデジタルプロセッサで一般的に使用される,選択された既定値に適用されます。これらのプロパティには,係数の語長,小数部の長さ,およびさまざまな動作モ,ドが含まれます。この設定では,符号付き固定小数点デ,タ型のみを使用できます。filterBuilder を使用した固定小数点フィルターの設計は,DSP系统工具箱ソフトウェアと共に定点设计师™ソフトウェアをインストールした場合にのみ使用できます。 |
次の図は,[演算]に[固定小数点]
を選択し,[フィルタ,内部]を指定精度
に設定した後の[デ,タ型]ペ@ @ンを示しています。この図は,[メ电子邮箱ン]ペereplicationンで[系统对象を使用してフィルタ,を実装します]チェックボックスが選択されていない場合の[デ,タ型]ペ@ @ンです。
[メ电子邮箱ン]ペereplicationンで[系统对象を使用してフィルタ,を実装します]チェックボックスをオンにした場合は,[デ,タ型]ペ@ @ンが次のように表示されます。
次の節で説明するすべてのパラメ,タ,がすべてのフィルタ,に適用されるとは限りません。たとえば,firフィルタ,には[セクションの入力]パラメ,タ,と[セクションの出力]パラメ,タ,はありません。
- 入力信号
-
フィルタ,がフィルタ,処理するデ,タに適用する形式を指定します。すべての場合において,
filterBuilder
では2進小数点スケリングと符号付き入力を使用するフィルタを実装します。語長と小数部の長さは必要に応じて設定します。 - 系数
-
フィルタ,の分子と分母の係数の語長と小数部の長さを指定する方法を選択します。
[語長の指定]
では,係数の語長をビット数で入力できます。このモ,ドでは,filterBuilder
は係数の小数部の長さを2進小数点のみのスケ,リングに自動的に設定します。このスケ,リングは,係数の値と語長に最高の精度をもたらします。[2進小数点スケ,リング]
では,係数の語長と小数部の長さをビット数で入力できます。必要に応じて,分子と分母の係数に個別の小数部の長さを入力できます。フィルタ,の係数は,[フィルタ,内部]リストから
[精度の指定]
を選択したときに使用できる[丸めモ,ド]パラメ,タ,と[オ,バ,フロ,モ,ド]パラメ,タ,には従いません。係数は常に飽和され,[最も近い正の整数方向]
に丸められます。
- セクションの入力
-
SOSフィルターの各セクションに入力される固定小数点データ型の語長と小数部の長さを指定する方法を選択します。このパラメーターは,選択されているフィルター構造がIIRまたはSOSの場合にのみ表示されます。
[2進小数点スケ,リング]
では,セクションの入力の語長と小数部の長さをビット数で入力できます。[語長の指定]
では,語長をビット数で入力できます。
- セクションの出力
-
SOSフィルターの各セクションから返される固定小数点データ型の語長と小数部の長さを指定する方法を選択します。このパラメーターは,選択されているフィルター構造がIIRまたはSOSの場合にのみ表示されます。
[2進小数点スケ,リング]
では,セクションの出力の語長と小数部の長さをビット数で入力できます。[語長の指定]
では,出力の語長をビット数で入力できます。
- 状態
-
フィルタ,の操作前,操作中,および操作後のフィルタ,状態を含んでいます。状態は,フィルタリングの実行間またはセッション間のフィルターのメモリとして機能します。このパラメーターを使用して、状態の語長と小数部の長さの指定方法を指定します。このパラメーターは、直接型および直接型 I のフィルター構造に対しては表示されません。
filterBuilder
では状態を入力形式から直接推定するためです。状態では常に以下の符号付き表現を使用します。[2進小数点スケ,リング]
では,積和の語長と小数部の長さをビット数で入力できます。[精度の指定]
では,語長と小数部の長さをビット数で入力できます(利用可能な場合)。
- 乗算
-
フィルタ,が乗算操作の出力を処理する方法を決定します。以下のオプションから選択します。
[完全精度]
-結果の完全精度を維持します。[lsbを保持]
—デタの単語を短縮する必要があるときに,結果の最下位ビットを保持します。[精度の指定]
-乗算の出力によって使用される精度(小数部の長さ)を設定できます。
- フィルタ,内部
-
固定小数点フィルタ,がフィルタ,内で算術演算を実行する方法を指定します。影響を受けるフィルタ,部分は,フィルタ,の乗算,加算,状態,および出力です。以下のオプションのいずれかをクリックします。
[完全精度]
-フィルタ,が乗算,出力,および積和のすべての計算において完全精度を維持することを指定します。[精度の指定]
-乗算操作の結果,フィルタ,出力,および積和に適用される語長と小数部の長さを設定します。このオプションを選択すると,語長と小数部の長さのコントロ,ルが有効になります。
- 签署
-
このオプションを選択すると,フィルター係数に対して符号付き表現を使用するようにフィルターに指示されます。
- 語長
-
関連付けられているフィルタ,のパラメ,タ,の語長をビット数で設定します。
- 小数部の長さ
-
関連付けられているフィルタ,のパラメ,タ,の小数部の長さをビット数で設定します。
- アキュムレ,タ
-
このパラメ,タ,を使用して,積和の語長と小数部の長さの指定方法を指定します。
積和の出力による値の保存方法を決定します。以下のオプションから選択します。
[完全精度]
-積和の完全精度を維持します。[msbを保持]
-積和の最上位ビットを保持します。[lsbを保持]
—デタの単語を短縮する必要があるときに,積和の最下位ビットを保持します。[精度の指定]
-積和によって使用される精度(小数部の長さ)を設定できます。
- 出力
-
フィルタがフィルタ処理後に出力デタをスケリングするために使用するモドを設定します。以下の選択肢があります。
[オ,バ,フロ,を回避]
—出力デタの小数部の長さを設定し,デタのオバフロを回避します。[オ,バ,フロ,の回避]
は,入力のデ,タ値と範囲とは独立しているため,保守的な設定と見なされます。[最高精度]
—出力デ,タの精度が最大化されるように,出力デ,タの小数部の長さを設定します。[精度の指定]
—フィルタ処理したデタによって使用される小数部の長さを設定します。
- 固定小数点が使用可能なパラメタ
-
このグループのパラメーターは,フィルターが固定小数点値を丸める方法と,オーバーフローデータを処理する方法を制御します。
- 丸めモ,ド
-
数値がデータ形式に対して表現できる値(語長および小数部の長さ)の間に位置する場合に,フィルターがその値を量子化するために使用するモードを設定します。
装天花板
-正の無限大方向に丸めます。收敛
-最も近い表現可能な整数に丸めます。同順位が存在する場合は,最も近い偶数の保存整数に丸めます。これは,このソフトウェアで利用可能な最もバ。0 /修复
-ゼロ方向に丸めます。地板上
-負の無限大方向に丸めます。最近的
-最も近い整数へ丸めます。同順位が存在する場合は,正の無限大方向に丸めます。轮
-最も近い整数へ丸めます。同順位が存在する場合,負数に対しては負の無限大方向に丸め,正数に対しては正の無限大方向に丸めます。
ここで行う選択は,常に丸められる係数値と入力デ,タを除くすべてに影響します。ほとんどの場合,乗算はオ,バ,フロ,せず,完全精度を維持します。
- オ,バ,フロ,モ,ド
-
フィルタが固定小数点演算におけるオバフロ状態に対応するために使用するモドを設定します。以下のオプションから選択します。
饱和
-出力を表現可能な最大の正または負の値に制限します。包装
—モジュラ,演算を使用して,表現可能な最も近い値にオ,バ,フロ,値を設定します。
ここで行う選択は,常に丸められる係数値と入力デ,タを除くすべてに影響します。ほとんどの場合,乗算はオ,バ,フロ,せず,完全精度を維持します。
- 加算前にキャスト
-
加算操作の実行前に,数値デ,タを適切な積和形式にキャストするかどうかを指定します。[加算前にキャスト]を選択すると,影響を受ける加算操作の結果が,ほとんどのデジタル信号プロセッサで見られる結果に最も近くなります。加算前にキャスト操作を実行すると、エラー ソースをフィルター結果に追加できる 1 つまたは 2 つの量子化操作が追加されます。
[加算前にキャスト]をオフにすると,加算操作前に和が加算形式にキャストされなくなります。この設定を選択すると,フィルターが使用するハードウェアを気にせずに最も正確な加算結果を得ることができます。[加算前にキャスト]によって参照される入力形式は,使用するフィルタ,構造によって異なります。
[加算前にキャスト]をオンまたはオフにした場合の影響を次に示します。
オフ-フィルタ加算操作が前回の操作から継承された形式の和を保持するように構成します。
オン——加算操作実行前の加算出力形式に合わせて和の入力形式を変換するようにフィルター加算操作を構成します。通常、[加算前にキャスト]をオンにすると,デジタル信号プロセッサで見られる結果により近い加算結果が生成されます。
[コド生成]ペン
[コード生成]ペインには,完成したフィルター設計のさまざまな実装に対するオプションが含まれています。ご使用のシステムに応じて,設計したフィルターからは,MATLAB,硬件描述语言(VHDL),およびVerilogコードを生成できます。設計したフィルタ,からS金宝appimulink®モデルを作成または更新することもできます。以下の節では,これらのオプションにいて説明します。
- 高密度脂蛋白
-
これらのオプションの詳細は,从Filter Builder打开Filter Design HDL Coder UI(Filter Design HDL Coder)を参照してください。
- MATLAB
-
フィルタ仕様に基づいてmatlabコドを生成します。
フィルタ,を出力として返す関数を生成します
このオプションを選択すると,
fdesign
を使用してフィルタ,オブジェクトを設計する関数が生成されます。デ,タをフィルタ,処理する関数を生成します
このオプションを選択すると,データを入力として取り込み,設計したフィルターで処理されたデータを出力する関数が生成されます。フィルタ,出力のデ,タ型は,[デ,タ型]ペ▪▪ンのデ▪▪タ型設定に従って設定されます。
[matlabコ.ドを生成]ボタンをクリックすると,ファaaplルの保存ダaaplアログボックスが表示されます。ファィル名と場所を指定して,保存します。これでフィルタが編集可能ファルに含まれるようになりました。
- 金宝appSimulinkモデル
-
設計したフィルタ,からS金宝appimulinkブロックとサブシステムを生成できます。
[モデルの生成]をクリックすると,フィルタービルダーによって,設計したフィルターから仿真金宝app软件ブロックとサブシステムが生成されます。
[モデルの生成]ボタンをクリックすると,[金宝appSimulinkにエクスポ.ト]ダetc .アログボックスが開きます。
[ブロック名]-新しい子系统ブロックの名前。既定の設定では[フィルタ]に設定されます。
作成先- - - - - -
[現在]
は,生成されたモデルを現在のS金宝appimulinkモデルに保存します。[新規]
は,生成されたブロックを含む新しいモデルを作成します。[ユ,ザ,定義]
は,新しいモデルまたはサブシステムを[ユ,ザ,定義]
で指定された場所に作成します。生成された'筛选'ブロックに上書きする- - - - - -[ブロック名]で指定した名前の既存のブロックを上書きします。このチェックボックスをオフにすると,同じ名前で新しいブロックが作成されます。
金宝appSimulink基本要素を使ったモデルの作成-基本ブロックのみを使用してモデルを作成します。
0のゲンに対して最適化する-モデルからゼロのゲie浏览器ンブロックをすべて削除します。
1のゲleiンに対して最適化する- 1のゲeconp econpンを直接接続にすべて置き換えます。
負のゲ@ @ンに対して最適化する- 1の負のゲesc escンブロックをすべて削除し,最も近い加算ブロックの符号を変更します。
遅延連鎖を最適化する- nの単位遅延からなる遅延連鎖をnの単一遅延で置き換えます。
1のスケ,ル値に対して最適化する—スケル値の1による乗算をフィルタ構造からすべて削除します。
[入力処理]—生成されたフィルタブロックまたはサブシステムブロックによる入力の処理方法を指定します。設計しているフィルタのタプに応じて,次のオプションのうの1または両方が利用できます。
列作为通道(基于帧)
-ブロックは入力の各列を別々のチャネルとして扱います。作为通道的元素(基于示例)
-ブロックは入力の各要素を別々のチャネルとして扱います。
サンプルベスおよびフレムベスの処理の詳細にいては,サンプルベ,スおよびフレ,ムベ,スの概念(DSP系统工具箱)を参照してください。
モデルの実現—設定されたパラメタを使用してモデルをビルドします。
[メ电子邮箱ン]ペereplicationンで[系统对象を使用してフィルタ,を実装します]チェックボックスをオンにした場合,次の状況では[金宝appSimulinkモデル]パネルの[モデルの生成]ボタンが無効になります。
(滤波器响应)で
[櫛形]
、[デ,タ型]ペereplicationンの[演算]で[固定小数点]
を選択している。(滤波器响应)で
[任意応答法]
、[applerンパルス応答]で(IIR)
を選択し,[応答を指定]を[振幅と位相]
または[周波数応答]
、[デ,タ型]ペereplicationンの[演算]を[固定小数点]
に設定している。
これらの設定では,固定小数点演算を含む
dsp。IIRFilter
系统对象™が設計されます。固定小数点のdsp。IIRFilter
オブジェクトに対するS金宝appimulinkモデルの生成はサポ,トされていません。
フィルタ,応答
filterBuilder
[応答選択]メンメニュから,フィルタ応答を選択します。
DSP系统工具箱ソフトウェアがaapl . exeンスト. aapl . exeルされている場合は,以下の[応答選択]メニュ,が表示されます。
メニュ,から目的のフィルタ,応答を選択し,フィルタ,を設計します。
次の節では,各応答タ▪▪▪プで利用可能なオプションに▪▪▪いて説明します。
非整数遅延設計-[メ▪▪ン]ペ▪▪▪ン
ノッチ
ピク/ノッチフィルタ設計-[メン]ペンを参照してください。