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
Логический тип
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
Вещественное число
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
Логический тип
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
Вещественное число
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
Логический тип
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
Вещественное число
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
Логический тип
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
Вещественное число
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
Логический тип
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
Вещественное число
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
Логический тип
Details
Если флажок установлен, то частота дискретизации наследуется из входного сигнала. Если флажок снят, то частота дискретизации задается в параметре Частота дискретизации (Гц).
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Настраиваемый |
Нет |
| Вычисляемый |
Нет |
#
Частота дискретизации (Гц) —
частота дискретизации входного сигнала
Вещественное число
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.