Notch-Peak Filter
Проект режекторного и узкополосного БИХ-фильтров второго порядка с настраиваемыми параметрами.
Тип: NotchPeakFilter
|
Путь в библиотеке: |
Описание
Блок Notch-Peak Filter фильтрует каждый канал входного сигнала по времени, используя заданную центральную частоту и полосу пропускания 3 дБ. Этот блок предлагает настраиваемые параметры проекта фильтра, которые позволяют настраивать характеристики фильтра во время выполнения моделирования. Блок моделирует фильтр в соответствии с параметрами, заданными в окне настроек блока.
Порты
Выход
#
notch
—
выходной сигнал после режекции
вектор | матрица
Details
Выходной сигнал после прохождения режекторного фильтра, возвращаемый в виде вектора или матрицы.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter output значение Notch and Peak или Notch.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
#
peak
—
выходной сигнал после узкополосного фильтра
вектор | матрица
Details
Выходной сигнал после прохождения узкополосного фильтра, возвращаемый в виде вектора или матрицы.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter output значение Notch and Peak или Peak.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Вход
#
x
—
входной сигнал
вектор | матрица
Details
Входные данные для блока, заданные в виде вектора или матрицы. Каждый столбец входного сигнала рассматривается как отдельный канал. Если входной сигнал двумерный, то первое измерение представляет собой длину канала (или размер кадра), а второе измерение — количество каналов. Если на входе одномерный сигнал, то он интерпретируется как один канал.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Да |
#
BW
—
полоса пропускания 3 дБ
положительный скаляр
Details
Порт ввода полосы пропускания 3 дБ.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Bandwidth and center frequency и установите флажок Specify bandwidth from input port.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
#
Fc
—
центральная частота
положительный скаляр
Details
Порт ввода центральной частоты.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Bandwidth and center frequency или Quality factor and center frequency и установите флажок Specify center frequency from input port.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
#
BWCoeff
—
коэффициент пропускной способности
вещественный скаляр
Details
Порт ввода коэффициента пропускной способности.
Коэффициент, определяющий полосу пропускания 3 дБ, заданный как скаляр в диапазоне [−1, 1], где −1 соответствует максимальной полосе пропускания 3 дБ (одна четвертая частоты дискретизации входного сигнала), а 1 — минимальной полосе пропускания (0 Гц, т.е. частотно-независимый фильтр).
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Coefficients и установите флажок Specify bandwidth coefficient from input port.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
#
FcCoeff
—
коэффициент центральной частоты
вещественный скаляр
Details
Порт ввода коэффициента, определяющего центральную частоту фильтра, в виде скаляра в диапазоне [−1, 1], где −1 соответствует минимальной центральной частоте (0 Гц), а 1 — максимальной центральной частоте (половина частоты дискретизации входного сигнала).
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Coefficients и установите флажок Specify center frequency coefficient from input port.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
#
Q
—
добротность режекторного или узкополосного фильтра
5 (по умолчанию) | положительный скаляр
Details
Порт ввода добротности режекторного или узкополосного фильтра в виде вещественного положительного скаляра. Добротность определяется как отношение центральной частоты режекторного или узкополосного фильтра и полосы пропускания 3 дБ. Более высокое значение добротности соответствует меньшей ширине полосы подавления и полосы пропускания.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Quality factor and center frequency и установите флажок Specify quality factor from input port.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
Основные
#
Filter specification —
характеристики проекта фильтра
Coefficients | Bandwidth and center frequency | Quality factor and center frequency
Details
Укажите параметр или коэффициенты, которые блок использует для проектирования фильтра:
-
Bandwidth and center frequency— проектирование фильтра с использованием параметров 3 dB bandwidth (Hz) и Notch/Peak center frequency (Hz). -
Coefficients— проектирование фильтра с использованием параметров Bandwidth coefficient и Center frequency coefficient. -
Quality factor and center frequency— проектирование фильтра с использованием параметров Quality factor и Notch/Peak center frequency (Hz).
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Specify bandwidth coefficient from input port —
опция для задания коэффициента полосы пропускания через входной порт
Logical
Details
Если флажок установлен, то коэффициент полосы пропускания задается через порт BWCoeff. Если флажок снят, то коэффициент полосы пропускания задается в параметре Bandwidth coefficient.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Coefficients.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Bandwidth coefficient —
коэффициент пропускной способности
Real number
Details
Укажите коэффициент, определяющий полосу пропускания 3 дБ, в виде скаляра в диапазоне [−1, 1]:
-
−1— соответствует максимальной полосе пропускания 3 дБ (одна четвертая частоты дискретизации входного сигнала); -
1— соответствует минимальной полосе пропускания (0Гц, т.е. частотно-независимый фильтр).
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Coefficients и снимите флажок Specify bandwidth coefficient from input port.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
#
Specify center frequency coefficient from input port —
опция для задания коэффициента центральной частоты через входной порт
Logical
Details
Если флажок установлен, то коэффициент центральной частоты задается через порт FcCoeff. Если флажок снят, то коэффициент центральной частоты задается в параметре Center frequency coefficient.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Coefficients.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Center frequency coefficient —
коэффициент центральной частоты
Real number
Details
Укажите коэффициент, определяющий центральную частоту фильтра, в виде скаляра в диапазоне [−1, 1]:
-
−1— соответствует минимальной центральной частоте (0Гц); -
1— соответствует максимальной центральной частоте (половина частоты дискретизации входного сигнала).
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Coefficients и снимите флажок Specify center frequency coefficient from input port.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
#
Specify bandwidth from input port —
опция для задания полосы пропускания 3 дБ через входной порт
Logical
Details
Если флажок установлен, то полоса пропускания 3 дБ задается через порт BW. Если флажок снят, полоса пропускания 3 дБ задается в параметре 3 dB bandwidth (Hz).
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Bandwidth and center frequency.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
3 dB bandwidth (Hz) —
полоса пропускания 3 дБ
Real number
Details
Укажите полосу пропускания 3 дБ фильтра в виде положительного скаляра в Гц.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Bandwidth and center frequency и снимите флажок Specify bandwidth from input port.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
#
Specify quality factor from input port —
опция для задания добротности через входной порт
Logical
Details
Если флажок установлен, то добротность задается через порт Q. Если флажок снят, то добротность задается в параметре Quality factor.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Quality factor and center frequency.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Quality factor —
добротность режекторного или узкополосного фильтра
Real number
Details
Укажите добротность режекторного или узкополосного фильтра в виде вещественного положительного скаляра. Добротность определяется как отношение центральной частоты режекторного или узкополосного фильтра и полосы пропускания 3 дБ. Более высокое значение добротности соответствует меньшей ширине полосы подавления и полосы пропускания.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Quality factor and center frequency и снимите флажок Specify quality factor from input port.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
#
Specify center frequency from input port —
опция для задания центральной частоты через входной порт
Logical
Details
Если флажок установлен, то центральная частота задается через порт Fc. Если флажок снят, центральная частота задается в параметре Notch/Peak center frequency (Hz).
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter specification значение Bandwidth and center frequency или Quality factor and center frequency.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Notch/Peak center frequency (Hz) —
центральная частота режекторного или узкополосного фильтра
Real number
Details
Значение центральной частоты режекторного или узкополосного фильтра в виде положительного скаляра в Гц.
Зависимости
Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Filter specification значение Bandwidth and center frequency или Quality factor and center frequency и снимите флажок Specify bandwidth from input port.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
#
Filter output —
выбор фильтра для вывода данных
Notch | Peak | Notch and Peak
Details
Выбор выходных данных:
-
Notch and Peak— блок выводит выходной сигнал после прохождения режекторного и узкополосного фильтра. -
Notch— блок выводит выходной сигнал после прохождения режекторного фильтра. -
Peak— блок выводит выходной сигнал после прохождения узкополосного фильтра.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Inherit sample rate from input —
наследовать частоту дискретизации из входного сигнала
Logical
Details
Если флажок установлен, то частота дискретизации наследуется из входного сигнала. Если флажок снят, то частота дискретизации задается в параметре Input sample rate (Hz).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Input sample rate (Hz) —
частота дискретизации входного сигнала
Real number
Details
Укажите частоту дискретизации входного сигнала в виде положительного скалярного значения.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, снимите флажок Inherit sample rate from input.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Да |
Алгоритмы
Уравнение для проекта узкополосного фильтра выглядит следующим образом:
Уравнение для проекта инжекторного фильтра выглядит следующим образом:
В этих уравнениях
где — центральная частота в Гц, — частота дискретизации в Гц, — полоса пропускания 3 дБ в Гц.
Обратите внимание, что эти два фильтра дополняют друг друга:
Их можно переписать как
где — частотно-независимый фильтр второго порядка:
Фильтр реализован следующим образом:
На рисунке:
Обратите внимание, что зависит только от центральной частоты, а — только от полосы пропускания 3 дБ.