对话框 FIR 细分
用FIR滤波器进行多相减薄。 FIR滤波器系数设置在输入字段中。
模块类型: SubSystem
库中的路径:
|
资料描述
座 *对话框 FIR 细分*使用整数采样率降低因子执行高效多相抽取 据所述第一测量。
从概念上讲,FIR抽取器(如图所示)由平滑FIR滤波器组成,随后采样频率降低。
FIR滤波器使用直接形式FIR滤波器对输入信号的每个通道中的数据进行滤波。 随后的采样率的降低减少了滤波数据的每个通道的样本,取每 -倒计时和丢弃 后面的计数,在哪里 -这是抽取系数的值,该值在参数中设置 细分因子. 所得到的离散时间信号具有减小的采样频率 次相比原来的一个。
FIR滤波器系数设置在输入字段中。
注意,实际的块算法实现了直接形式FIR滤波器的多相结构,其是图中所示的组合系统的有效等价物。 有关详细信息,请参阅算法。
港口
输入
#
IN_1
—
输入数据
标量,标量 | 向量资料 | 矩阵
Details
块的输入数据,指定为标量、矢量或矩阵。
| 数据类型 |
|
| 复数支持 |
是的 |
输出
#
OUT_1
—
减薄后输出数据
标量,标量 | 向量资料 | 矩阵
Details
抽取后的输出数据,作为标量、向量或矩阵返回。
块的行为取决于参数的值 速率选项:
-
Enforce single-rate processing—当选择此值时,单位保存输入采样率和抽取信号,减少输出帧的大小在 有一次。 -
Allow multirate processing—当选择此值时,单位衰减信号的方式,输出采样频率在 小于输入采样率的倍。 输出帧的大小与输入帧的大小相同。
| 数据类型 |
|
| 复数支持 |
是的 |
参数
主要的
# FIR 滤波器系数 — 低通FIR滤波器的系数
Details
降序指定FIR滤波器传递函数的分子的系数。
传递函数 FIR滤波器定义如下:
为了作为有效的平滑滤波器工作,系数通常对应于归一化截止频率不超过的低通滤波器 ,在哪里 -抽取系数。
块将所有滤波器状态初始化为零。
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
# 细分因子 — 抽取系数
Details
指定整数系数 . 块通过该因子降低输入序列的采样率。
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
#
过滤器结构 —
FIR滤波器结构
Direct form | Direct form transposed
Details
指定FIR滤波器的结构: Direct form 或 Direct form transposed.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
#
输入处理 —
输入信号处理类型
列作为通道(基于帧) | Elements as channels (sample based)
Details
指定块是基于参考还是帧执行处理。 可供选择的选项:
-
Elements as channels (sample based)-输入信号的每个元素被视为独立的通道(基于样本的处理)。 -
列作为通道(基于帧)-输入信号的每一列被视为独立的信道(基于帧的处理)。
有关详细信息,请参阅 按帧和计数进行信号处理.
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
#
采样率设置 —
块抽取输入数据的方法
Enforce single-rate processing | Allow multirate processing
Details
指定块应该精简输入数据的方法。 可供选择的选项:
-
Enforce single-rate processing-当选择此方法时,单位保存输入信号的采样率和衰减信号,减少输出帧的大小在 有一次。 要选择此方法,参数 *输入处理*必须有一个值列作为通道(基于帧).如果为参数 *速率选项*值已设置
Enforce single-rate processing,那么你可以使用块 *对话框 FIR 细分*内部触发子系统。 -
Allow multirate processing-当选择此方法时,该单元衰减信号的方式,输出采样率在 比入口少一倍。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 *输入处理*价值 列作为通道(基于帧).
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
#
速率选项 —
块抽取输入数据的方法
Allow multirate processing
Details
块使用该方法精简数据 Allow multirate processing -输出采样率在 比入口少一倍。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 *输入处理*价值 Elements as channels (sample based).
| 值 |
|
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
# 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 — 对于固定大小的输入信号,允许任意帧大小
Details
指定固定大小的输入信号(其大小在仿真期间不改变)是否可以具有任意帧大小,即帧大小不必是抽取因子的倍数。 该模块仅对固定大小的输入信号使用此参数,如果输入信号具有可变大小,则将其忽略。
对于固定大小的输入信号:
如果选中该复选框 *允许固定尺寸输入信号的任意帧长,那么信号帧的大小不必是抽取因子的倍数。 如果输入信号不是抽取因子的倍数,那么输出通常是可变大小的信号。 因此,为了支持任意输入大小,块还必须支持可变大小操作,可以通过选中该框来启用。 允许固定尺寸输入信号的任意帧长.
*如果复选框 *允许固定尺寸输入信号的任意帧长*删除后,输入帧大小必须是抽取因子的倍数。
依赖关系
若要使用此参数,请为参数设置 *输入处理*价值 列作为通道(基于帧),而对于参数 *速率选项*价值 Enforce single-rate processing.
| 默认值 |
|
| 程序使用名称 |
|
| 可调谐 |
无 |
| 可计算 |
是 |
此外
多相子过滤器
Details
FIR抽取器的多相实现将低通FIR滤波器的脉冲响应拆分为 各种子滤波器,其中 -降低采样率或抽取的系数。 有关多相实现的详细信息,请参阅算法。
让 表示FIR滤波器的脉冲响应。 ,而 -输入信号。 变薄 从滤波器中去除输出信号相当于一个下采样卷积:
多相滤波有效性的关键在于,在降采样卷积中,某些输入值仅乘以选定的脉冲响应值。 例如,如果 ,则输入值为 仅与滤波器系数相结合 ,且输入值为 -仅具有滤波器系数 . 通过将滤波器系数分成两个多相子滤波器,在卷积中不执行不必要的计算。 带多相子滤波器的卷积的输出进行交织求和,得到滤波器输出。
基于帧的处理
Details
如果为参数 *输入处理*值已设置 列作为通道(基于帧),然后该块在时间上重复输入信号的每一列。 在这种模式下,单元可以执行单速和多速处理两者。 您可以使用参数 *速率选项*指定块将如何重新计算输入数据:
如果为参数 *速率选项*值已设置 Enforce single-rate processing,则该块的输入和输出数据具有相同的采样率。 以在保持输入数据的采样率的同时精简输出数据,所述块重新计算每个输入数据列中的数据,使得输出数据帧的大小具有上界 ,在哪里 -输入数据帧的大小,以及 -参数中指定的抽取系数 *细分因子.
+ 在这种模式下,如果信号具有固定大小(帧大小在模拟过程中不会改变)并且选中了复选框 允许固定尺寸输入信号的任意帧长,那么输入帧的大小可以是任意的并且不必是抽取因子的倍数。 如果复选框为 *允许固定尺寸输入信号的任意帧长 如果未设置,则输入帧大小必须是抽取因子的倍数。
+
+
如果为参数,此表支持任意输入帧大小 输入处理*值已设置 列作为通道(基于帧),而对于参数 *速率选项-价值 Enforce single-rate processing.
+
+
| 的输入信号 | 单位支持此信号 | 支持任意输入帧大小 | 输入尺寸 | 输出尺寸 |
|---|---|---|---|---|
固定大小的信号 |
是的 |
如果选中该复选框 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 |
上 |
尺寸上限 上 |
*如果为参数 *速率选项*值已设置 Allow multirate processing,那么FIR抽取器块的输入和输出数据具有相同的大小。 然而,输出数据的采样率在 低于输入数据的采样率的倍。 在这种模式下,块检查输入矩阵 上 如何 独立的频道。 块在时间上减薄输入信号的每一列,保持帧大小恒定,同时保持输出帧的周期。 在 比输入帧的周期长倍: .
+ 在这种模式下,单元只接收固定大小的信号,并且这些信号可以具有任意的帧大小。
+
如果为参数,此表支持任意输入帧大小 *输入处理*值已设置 列作为通道(基于帧),而对于参数 *速率选项*价值 Allow multirate processing.
+
| 的输入信号 | 单位支持此信号 | 支持任意输入帧大小 | 输入尺寸 | 输出尺寸 |
|---|---|---|---|---|
固定大小的信号 |
是的 |
永远如此 |
上 |
上 |
可变大小的信号 |
非也。 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
基于样本的处理
Details
如果为参数 *输入处理*值已设置 Elements as channels (sample based),则该块考虑输入矩阵 上 如何 独立的通道并在时间上精简每个通道。 出口处的倒计时期 在 比输入倒计时周期长倍: 与此同时,输入和输出数据的大小保持相同。
在这种模式下,单元只接收固定大小的信号,并且这些信号可以具有任意的帧大小。
对于参数,此表支持任意输入帧大小 *输入处理*值已设置 Elements as channels (sample based). 参数值 *速率选项*自动安装在 Allow multirate processing.
| 的输入信号 | 单位支持此信号 | 支持任意输入帧大小 | 输入尺寸 | 输出尺寸 |
|---|---|---|---|---|
固定大小的信号 |
是的 |
永远如此 |
上 |
上 |
可变大小的信号 |
非也。 |
不适用 |
不适用 |
不适用 |
算法
利用多相结构有效地实现用FIR滤波器的减薄。 有关多相结构的详细信息,请参阅多相子过滤器。
为了推导出多相结构,我们首先定义FIR滤波器的传递函数。:
哪里 —这是FIR滤波器的长度。
您可以按如下方式重新排列此等式:
哪里 —这是多相分量的数量,其值等于抽取系数,该系数在参数设置窗口中设置。
你可以把这个方程写成:
哪里 -这些是FIR滤波器的多相组件 .
从概念上讲,FIR滤波器抽取由低通FIR滤波器和采样速率降低元件组成。
更换/更换 其多相表示。
这里介绍了多维稀疏的身份。
应用用于抽取的标识移动在滤波操作之前降低采样速率的操作。 此举允许您以较低的速率过滤信号。
您可以用开关代替输入端的延迟和抽取系数。
当第一个输入样本到达时,开关将其馈送到分支0,抽取器计算第一个输出值。 当新的输入计数到达时,开关逆时针移动通过分支. , 到分支0,给每个分支一个计数。 当开关到达分支0时,抽取器输出下一组输出值。 只要数据继续到达,这个过程就会继续。 每次开关转到分支0时,抽取器输出 . 抽取器有效地为每个输出一个计数 他得到的计数。 因此,fir抽取器输出端的采样率为 .