Документация Engee

Allpole Filter

Модель фильтра с одними полюсами.

Тип: AllpoleFilter

Путь в библиотеке:

/Signal Operations/Filters/Filter Implementations/Allpole Filter

Описание

Блок Allpole Filter независимо фильтрует каждый канал входного сигнала с помощью заданного фильтра с одними полюсами. В блоке могут быть реализованы статические фильтры с фиксированными коэффициентами, а также изменяющиеся во времени фильтры с коэффициентами, изменяющимися во времени. Коэффициенты статического фильтра можно подстраивать во время моделирования.

Этот блок фильтрует каждый канал входного сигнала независимо от времени. Параметр Input processing позволяет указать, рассматривает ли блок каждый элемент входного сигнала как независимый канал (обработка на основе выборки) или каждый столбец входного сигнала как независимый канал (обработка на основе кадра).

Поддержка структуры фильтра

Структуру фильтра, реализованную в блоке Allpole Filter, можно изменить, выбрав одно из следующих значений параметра Filter structure:

  • Direct form — прямая форма;

  • Direct form transposed — транспонированная прямая форма;

  • Lattice AR — решетчатая авторегрессия (АР).

Определение начальных состояний

Блок Allpole Filter по умолчанию устанавливает значения внутренних состояний фильтра равными нулю, что аналогично предположению, что предыдущие входные и выходные данные равны нулю. Чтобы задать ненулевые начальные условия для задержек фильтра, можно использовать параметр Начальные состояния.

В таблице приведены допустимые значения параметра Начальные состояния.

Начальные условия Описание

Скаляр.

Все элементы задержки в фильтре задаются в виде скалярного значения.

Вектор или матрица (для применения разных элементов задержки к каждому каналу).

Каждый вектор или элемент матрицы задает уникальное начальное условие для соответствующего элемента задержки в соответствующем канале:

  • Длина вектора равна произведению числа входных каналов и числа элементов задержки в фильтре.

  • Матрица должна иметь столько же строк, сколько элементов задержки в фильтре и по одному столбцу для каждого канала входного сигнала.

Порты

Выход

# Out — выходной сигнал
скаляр

Details

Отфильтрованный выходной сигнал, возвращаемый в виде вектора или матрицы.

Типы данных

Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Fixed

Поддержка комплексных чисел

Да

Вход

# In — 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

Float16, Float32, Float64, Int8, Int16, Int32, Int64, UInt8, UInt16, UInt32, UInt64, Fixed

Поддержка комплексных чисел

Да

# Den — коэффициенты фильтра
вектор-строка

Details

Порт ввода коэффициентов передаточной функции фильтра.

Зависимости

Чтобы использовать этот порт, установите для параметра Coefficient source значение Input port.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Основные

# Coefficient source — опция для способа задания коэффициентов
Поле ввода параметров | Input port

Details

Если параметр имеет значение Поле ввода параметров, то коэффициенты фильтра задаются в окне настроек параметров. Если параметр имеет значение Input port, то коэффициенты фильтра задаются через входной порт Den.

Значения

Dialog parameters | Input port

Значение по умолчанию

Dialog parameters

Имя для программного использования

CoefficientSource

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Filter structure — структура фильтра
Direct form | Direct form transposed | Lattice AR

Details

Выбор структуры фильтра. Варианты для выбора:

  • Direct form — прямая форма;

  • Direct form transposed — транспонированная прямая форма;

  • Lattice AR — решетчатая авторегрессия (АР).

Значения

Direct form | Direct form transposed | Lattice AR

Значение по умолчанию

Direct form

Имя для программного использования

FilterStructure

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Coefficients — коэффициенты фильтра

Details

Укажите коэффициенты передаточной функции фильтра в виде вектора-строки.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Coefficient source значение Поле ввода параметров.

Значение по умолчанию

[1 0.1]

Имя для программного использования

Coefficients

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Input processing — тип обработки входного сигнала
Columns as channels | Elements as channels

Details

Укажите, выполняет ли блок обработку на основе выборки или кадра. Варианты для выбора:

  • Elements as channels — каждый элемент входного сигнала рассматривается как независимый канал (обработка на основе выборки).

  • Columns as channels — каждый столбец входного сигнала рассматривается как независимый канал (обработка на основе кадра).

Значения

Columns as channels | Elements as channels

Значение по умолчанию

Columns as channels

Имя для программного использования

InputProcessing

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Начальные состояния — начальные состояния фильтра
Вещественное число

Details

Начальные условия состояний фильтра. О том, как задать начальные состояния, читайте в разделе Определение начальных состояний.

Значение по умолчанию

0

Имя для программного использования

InitialStates

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

Дополнительно

Поддержка типов данных

Details

Блок Allpole Filter принимает и выводит вещественные и комплексные сигналы любого числового типа данных, поддерживаемого Engee. Блок поддерживает те же типы для коэффициентов.

Если входной сигнал имеет тип данных с фиксированной точкой, он должен быть знаковым целым числом или знаковой величиной с фиксированной точкой с двойкой с показателем степени и нулевым смещением.

На следующих диаграммах показана структура фильтра и типы данных, используемые в блоке Allpole Filter для сигналов с фиксированной точкой.

Прямая форма

Тип данных состояния в маске блока для этой структуры не указать, так как выходные состояния имеют те же типы данных, что и выходные.

allpole filter 1

allpole filter 2

Транспонированная прямая форма

Состояния являются комплексными, если комплексными являются либо входы, либо коэффициенты.

allpole filter 3

allpole filter 4

Решетчатая АР

allpole filter 5

allpole filter 6