Документация Engee

Filter

Фильтр комплексных РЧ широкополосных сигналов.

filter

Описание

Блок Filter представляет собой фильтр комплексных радиочастотных (РЧ) широкополосных сигналов. Для проектирования фильтра можно использовать методы Баттерворта, Чебышева или инверсный метод Чебышева. Вы также можете смоделировать фильтр во временной или частотной области и построить график его характеристик.

Порты

Вход

# IN — входной сигнал, зависящий от времени
вещественный скаляр | вещественный столбец | комплексный скаляр | комплексный столбец

Details

Зависимый от времени входной сигнал, заданный в виде вещественного скаляра или столбца, комплексного скаляра или столбца. Столбец представляет собой последовательные точки во времени.

Типы данных

Float64 | Float32

Поддержка комплексных чисел

Да

Выход

# OUT — выходной сигнал, зависящий от времени
комплексный скаляр | комплексный столбец

Details

Зависимый от времени выходной сигнал, возвращаемый в виде комплексного скаляра или столбца. Выходной сигнал, зависящий от времени, равен по размеру входному сигналу, зависящему от времени.

Типы данных

Float64 | Float32

Поддержка комплексных чисел

Да

Параметры

Основные

# Design method — метод проектирования фильтров
Butterworth | Chebyshev | InverseChebyshev

Details

Метод построения фильтра. Задается как:

  • Butterworth

  • Chebyshev

  • InverseChebyshev

Значения

Butterworth | Chebyshev | InverseChebyshev

Значение по умолчанию

Butterworth

Имя для программного использования

DesignMethod

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Filter type — тип отклика фильтра
Lowpass | Highpass | Bandpass | Bandstop

Details

Тип отклика фильтра. Задается как:

  • Lowpass – моделирует тип фильтра низких частот с конструкцией, указанной в Design method.

  • Highpass – моделирует тип фильтра высоких частот с методом, указанным в Design method.

  • Bandpass – моделирует тип полосового фильтра с методом, указанным в Design method.

  • Bandstop – моделирует тип полосового фильтра с методом, указанным в Design method.

Значения

Lowpass | Highpass | Bandpass | Bandstop

Значение по умолчанию

Lowpass

Имя для программного использования

ResponseType

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Implement using filter order — включить реализацию с помощью порядка фильтра
Логический тип

Details

Установите этот флажок, чтобы реализовать порядок фильтра вручную.

Значение по умолчанию

true (включено)

Имя для программного использования

UseFilterOrder

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Filter order — порядок фильтра
Вещественное число

Details

Порядок фильтра, заданный как целое число, . Если для Filter type выбрано значение Lowpass или Highpass, укажите количество единичных элементов хранения. Если для параметра Filter type выбрано значение Bandpass или Bandstop, укажите вдвое большее число элементов.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите флажок параметра Implement using filter order.

Значение по умолчанию

3

Имя для программного использования

FilterOrder

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Passband frequency (Hz) — частота полосы пропускания
Вещественное число

Details

Частота полосы пропускания для фильтров низких частот, высоких частот и полосовых фильтров, заданная в виде положительного вещественного скаляра или положительного восходящего вектора из двух значений. В зависимости от типа фильтра принимаемые типы значений и значения по умолчанию различаются:

Значение параметра Filter type Тип значения Значения по умолчанию (Гц)

Lowpass

Положительный вещественный скаляр

1e9

Highpass

Положительный вещественный скаляр

2000000000

Bandpass

Положительный возрастающий вектор из двух значений

[2000000000 3000000000]

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Filter type значение Lowpass, Highpass или Bandpass.

Значение по умолчанию

1.0e9

Имя для программного использования

PassFreq_lp

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Stopband frequency (Hz) — частоты полосы задерживания для полосовых фильтров
Вещественное число

Details

Частоты полосы задерживания для полосовых фильтров, заданные в виде положительного вещественного скаляра или положительного возрастающего вектора из двух значений, в Гц.

В параметрах Filter type и Implement using filter order принятые типы значений и значения по умолчанию различаются следующим образом.

Значение параметра Filter type Тип значения Значения по умолчанию (Гц) Чтобы включить этот параметр

Lowpass

Положительный вещественный скаляр

2000000000

Установите для Filter type значение Lowpass и снимите флажок Implement using filter order

Highpass

Положительный вещественный скаляр

1000000000

Установите для Filter type значение Highpass и снимите флажок Implement using filter order

Bandpass

Положительный возрастающий вектор из двух значений

[1500000000 3500000000]

Установите для Filter type значение Bandpass` и снимите флажок Implement using filter order

Bandstop

Положительный возрастающий вектор из двух значений

[2100000000 2900000000]

Установите для Filter type значение Bandstop и снимите или установите флажок Implement using filter order

Значение по умолчанию

2.0e9

Имя для программного использования

StopFreq_lp

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# Stopband attenuation (dB) — затухание в полосе задерживания
Вещественное число

Details

Затухание в полосе задерживания, заданное в виде положительного вещественного скаляра, большего, чем значение параметра Passband attenuation (dB), в дБ.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр:

  • Установите для параметра Filter type значение Lowpass, Highpass или Bandpass и снимите флажок Implement using filter order.

  • Установите Filter type значение `Bandstop`и установите флажок Implement using filter order.

Значение по умолчанию

40

Имя для программного использования

StopAtten

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

# RF frequency (Hz) — центр полосы частот сигнала
Вещественное число

Details

Центр полосы частот сигнала относительно передаточной функции фильтра, задается как положительный вещественный скаляр, в Гц.

Значение по умолчанию

1.0e9

Имя для программного использования

RF

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

Main

# Modeling domain — область моделирования
Time (Fixed step) | Frequency (Digital filter)

Details

Область моделирования. Задается как:

  • Time (Fixed step) – моделирование с использованием решателей с фиксированным шагом (NDF2, Trapezoidal, Backward Euler)

  • Frequency (Digital filter) – моделирование с помощью 1-D цифрового фильтра.

Значения

Time (Fixed step) | Frequency (Digital filter)

Значение по умолчанию

Time (Fixed step)

Имя для программного использования

ModelingDomain

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# Solver — решатели временной области
NDF2 | Trapezoidal | Backward Euler

Details

Решатели с фиксированным шагом. Задается как:

  • NDF2 – баланс узкополосной и широкополосной точности. Этот решатель подходит для ситуаций, когда частотное содержание сигналов в системе неизвестно относительно частоты Найквиста.

  • Trapezoidal – выполняет узкополосное моделирование. Искажение частоты и отсутствие эффекта демпфирования делают этот метод непригодным для большинства широкополосных моделирований.

  • Backward Euler – моделирование самого большого класса систем и сигналов. Эффекты демпфирования делают этот решатель пригодным для широкополосного моделирования, но общая точность невысока.

Значения

NDF2 | Trapezoidal | Backward Euler

Значение по умолчанию

NDF2

Имя для программного использования

SolverFixedStep

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Нет

# FIR filter length — Длина 1-D цифрового фильтра
Вещественное число

Details

Длина 1-D цифрового фильтра или длительность импульсного отклика, заданная как целое положительное число.

Зависимости

Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Modeling domain значение Frequency (Digital filter).

Значение по умолчанию

128

Имя для программного использования

LengthFir

Настраиваемый

Нет

Вычисляемый

Да

Дополнительно

Алгоритмы

Определение коэффициентов КИХ-фильтра

Программа вычисляет коэффициенты дискретного КИХ-фильтра, используя параметры RF frequency (Hz) и FIR filter length, а также передаточную функцию, заданную с помощью полученных полюсов и нулей фильтра.

Для определения коэффициентов прямой формы блока Discrete FIR Filter выполняются следующие шаги:

  1. Определяет частотные точки, находящиеся в полосе пропускания, сосредоточенной вокруг несущей частоты, используя эту формулу.

где

  • – несущая частота, в Гц.

  • – длина фильтра FIR.

  • – временной шаг фильтра.

    1. Определяет значения передаточных функций для частотных точек, указанных в шаге 1, по этой формуле.


  1. Определяет коэффициенты дискретного FIR-фильтра по этой формуле