designMultirateFIR

多速率FIR滤波器设计

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语法

B = designMultirateFIR(L,M)

B = designMultirateFIR(L,M,P)

B = designMultirateFIR(L,M,TW)

B = designMultirateFIR(L,M,P, stop)

B = designMultirateFIR(L,M,TW, stop)

B = designMultirateFIR(<年代pan class="argument_placeholder">___、“SystemObject”标志)

描述

例子

B= designMultirateFIR (l，米）设计了带插值因子的多速率FIR滤波器l还有抽取因子米．输出B为设计FIR系数的向量。设计一个纯插补器，集米为1。设计一个纯十进制，集l为1。

例子

B= designMultirateFIR (l，米，P）设计了半多相长多速率FIR滤波器P．缺省情况下，半多相长度为12．

B= designMultirateFIR (l，米，太瓦）设计了带插值因子的多速率FIR滤波器l，抽取因子米，归一化过渡宽度太瓦．

例子

B= designMultirateFIR (l，米，P，Astop）设计了带阻带衰减的多速率FIR滤波器Astop．缺省情况下，阻带衰减为80 dB。

B= designMultirateFIR (l，米，太瓦，Astop）设计了带插值因子的多速率FIR滤波器l，抽取因子米，归一化过渡宽度太瓦，以及阻带衰减Astop，单位为dB。

B= designMultirateFIR (<年代pan class="argument_placeholder">___“SystemObject”,国旗）返回过滤器系数的向量B如果该标志设置为假，或多速率过滤器系统对象™国旗设置为真正的．

例子

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设计FIR插补器

打开实时脚本

设计FIR插补器designMultirateFIR函数时，必须指定感兴趣的插值因子(通常大于1)和等于1的抽取因子。您可以使用默认的半多相长度12和默认的阻带衰减80 dB。另外，您还可以指定半多相长度和阻带衰减值。

设计一个插补系数设为5的FIR插补器。使用默认半多相长度为12，默认阻带衰减为80 dB。

b = designMultirateFIR(5,1);fvtool (b,<年代pan style="color:#A020F0">“冲动”）

设计一个FIR抽取器

打开实时脚本

设计FIR抽取器designMultirateFIR函数时，必须指定感兴趣的抽取因子(通常大于1)和等于1的插值因子。您可以使用默认的半多相长度12和默认的阻带衰减80 dB。另外，您还可以指定半多相长度和阻带衰减值。设计一个抽取因子为3，半多相长度为14的FIR抽取器。使用默认的80 dB阻带衰减。

b = designMultirateFIR(1,3,14);fvtool (b,<年代pan style="color:#A020F0">“冲动”）;

设计一个FIR变换器

打开实时脚本

设计了一个FIR变换器designMultirateFIR函数，您必须指定感兴趣的插值和抽取因子(通常大于1)。此外，您可以指定半多相长度和阻带衰减值，或归一化过渡宽度和阻带衰减值。

设计一个插补因子为3，抽取因子为4，半多相长度为14，阻带衰减为90 dB的FIR速率转换器。

b = designMultirateFIR(3,4,14,90);impz (b, 1)

图中包含一个轴对象。标题为Impulse Response的axes对象包含一个stem类型的对象。

设计一个FIR速率转换器，插值因子设置为3，抽取因子设置为4，归一化过渡宽度设置为0.2，阻带衰减设置为90 dB。

bTW = designMultirateFIR(3,4,0.2,90);impz(顺便说一句,1)

图中包含一个轴对象。标题为Impulse Response的axes对象包含一个stem类型的对象。

设计一个dsp。FIRInterpolator系统对象

打开实时脚本

设置“SystemObject”旗帜真正的在designMultirateFIR函数设计一个多速率筛选器对象。函数中指定的设计参数决定函数设计的系统对象的类型。

在本例中，该函数设计了一个多相FIR插值器系统对象™。详情请参见dsp。FIRInterpolator．

创建一个dsp。FIRInterpolator插值因子为5，过渡宽度为0.01，阻带衰减为60 dB的对象。设置“SystemObject”旗帜真正的设计一个多速率筛选器对象。

firInterp = designMultirateFIR(5,1,0.01,60，<年代pan style="color:#A020F0">“SystemObject”,真正的);fvtool (firInterp)

计算实现过滤器的成本。

成本(firInterp)

ans =<年代pan class="emphasis">带字段的结构:NumCoefficients: 582 NumStates: 145 MultiplicationsPerInputSample: 582 AdditionsPerInputSample: 578

测量滤波器对象的频响特性。

测量(firInterp)

ans =采样率:N/A(归一化频率)通带边缘:0.195 3-dB点:0.19884 6-dB点:0.2止带边缘:0.205通带波纹:0.016474 dB止带注意。转换宽度:0.01

输入参数

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`l`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">插值因子
正标量整数

插值因子，指定为正标量整数。若要只设计小数，请设置l来1．

例子:2

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

米- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">大量毁灭的因素
正标量整数

抽取因子，指定为正标量整数。若要只设计插补器，请设置米来1．
例子:2

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

P- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">Half-polyphase长度
12(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">正标量整数

半多相长度，指定为大于或等于1的正标量整数。
例子:12

例子:20.

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

太瓦- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">归一化过渡宽度
(0 1)范围内的实标量

多速率FIR滤波器的归一化过渡宽度，指定为范围(0 1)中的实标量。
数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

Astop- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">阻带衰减
90(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">负的标量

止带衰减(以dB为单位)，指定为大于或等于的非负实标量0．
例子:0．0

例子:80.5

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

国旗- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">系统对象标志
假(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">真正的

系统对象标志设置为:

假——函数返回滤波器系数的向量。

真正的——函数返回以下多速率过滤系统对象之一:

dsp。FIRInterpolator——当l> 1和米= 1。

dsp。FIRDecimator——当l= 1和米> 1。

dsp。FIRRateConverter——当l> 1和米> 1。

数据类型:逻辑

输出参数

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B——系数
实值向量

多速率FIR滤波器系数，作为实值返回N长度的向量。
如果两个l而且米等于1N等于1。
如果l> 1或米> 1N是由<年代pan class="inlineequation"> $N ＝｛ \begin{matrix} 2 P R + 1 \\ 2 P R \end{matrix} \begin{array}{l} 米 > l > 1 而且国防部（ P l ，米） \neq 0 \\ 否则 \end{array}$ ,在那里P半多相长度和R由以下方程定义:

如果l> 1,R＝l．

如果l= 1,R＝米．

有关详细信息，请参见算法部分。
当“SystemObject”标志设置为真正的，该函数返回以下多速率过滤系统对象之一:

dsp。FIRInterpolator——当l> 1和米= 1。

dsp。FIRDecimator——当l= 1和米> 1。

dsp。FIRRateConverter——当l> 1和米> 1。

数据类型:双

算法
designMultirateFIR设计一个R^{th带奈奎斯特FIR滤波器使用凯撒窗口矢量窗口截断脉冲响应的FIR滤波器。}
滤镜长度N定义为下列之一:

$N ＝｛ \begin{matrix} 2 P R + 1 \\ 2 P R \end{matrix} \begin{array}{l} 米 > l > 1 而且国防部（ P l ，米） \neq 0 \\ 否则 \end{array}$

P半多相长度和R定义如在B．
截断脉冲响应<年代pan class="emphasis">d (n)被延迟<年代pan class="emphasis">N / 2样本来证明因果关系。截断和延迟脉冲响应为:

$d （ n - N / 2 ）＝ \frac{罪（ w_{c} （ n - N / 2 ））}{π （ n - N / 2 ）} ， n ＝ 0 ， \dots ， \frac{N}{2} ， \dots ， N$

在哪里<年代pan class="inlineequation"> $w_{c} ＝ π / R$ ．
对于每一个R^{th带时，奈奎斯特滤波器的脉冲响应正好为零。由于这一性质，当奈奎斯特滤波器用于纯插值时，输入样本在插值后保持不变。}
使用Kaiser窗口是因为它提供了一种设计Nyquist滤波器的稳健方法，具有接近最优的性能。窗口取决于两个参数:长度N+ 1和形状参数β．
Kaiser窗口的定义如下:

$w （ n ）＝ \frac{我_{0} （ β \sqrt{1 - {（ \frac{n - N / 2}{N / 2} ）}^{2}} ）}{我_{0} （ β ）} ， 0 \leq n \leq N ，$

在哪里<年代pan class="emphasis">我<年代ub>0为第一类零阶修正贝塞尔函数。
形状参数β由以下公式计算:

$β ＝｛ \begin{array}{l} 0.1102 （ {一个}_{年代 t o p} - 8.7 ） & 如果 {一个}_{年代 t o p} \geq 50 \\ 0.5842 {（ {一个}_{年代 t o p} - 21 ）}^{0.4} + 0.07886 （ {一个}_{年代 t o p} - 21 ） & 如果 21 < {一个}_{年代 t o p} < 50 \\ 0 & 如果 {一个}_{年代 t o p} \leq 21 ， \end{array}$

在哪里<年代pan class="inlineequation">一个<年代ub>停止为阻带衰减，单位为dB。
加窗脉冲响应由

$h （ n ）＝ w （ n ） d （ n - N / 2 ）＝ w （ n ） \frac{罪（ w_{c} （ n - N / 2 ））}{π （ n - N / 2 ）} ， n ＝ 0 ， \dots ， \frac{N}{2} ， \dots ， N$

h (n)为<年代pan class="emphasis">n = 0，..， n /2，是多速率滤波器的系数。这些系数由插值因子定义，<年代pan class="emphasis">l，和抽取因子，<年代pan class="emphasis">米．

参考文献

[1]奥法尼迪斯，索福克勒斯J。信号处理导论．上马鞍河，新泽西州:Prentice-Hall, 1996。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

函数必须返回一个系数向量。设置“SystemObject”旗帜真正的不支持代码生成万博1manbetx。

在生成基于转换宽度的滤波器设计的代码时，函数的输入必须是常量。在这种设计中，您不能指定多相长度(因此也不能指定滤波器长度)，该函数迭代地确定这个值。
方法生成代码时designMultirateFIR函数，如果你指定函数的输入为:

常量——第三个参数(如果指定)被视为过渡宽度或半多相长度。如果第三个参数的值小于1，则将其视为过渡宽度。否则，第三个参数被视为半多相长度。这种行为与函数的行为是一致的。

%过渡宽度等于0.1codegen<年代pan style="color:#A020F0">designMultirateFIRarg游戏{coder.Constant (5), coder.Constant (4), coder.Constant (0.1)}designMultirateFIR_mex(5 4。1)

%半多相长度= 10codegen<年代pan style="color:#A020F0">designMultirateFIRarg游戏{coder.Constant (5), coder.Constant (4), coder.Constant (10)}designMultirateFIR_mex(5、4、10)

非常量——第三个参数(如果指定)总是被视为半多相长度，不管它的值是多少。
例如，在生成代码时将第三个参数指定为0.1。尽管函数将小于1的值作为过渡宽度，但生成的代码将此值视为半多相长度。

codegen<年代pan style="color:#A020F0">designMultirateFIRarg游戏{5 4, 0.1}

在运行生成的代码时，将第三个参数指定为正整数，因为半多相长度输入必须是正整数。

designMultirateFIR_mex(5、4、1)

但是，如果将第三个参数指定为小于1的标量，则该函数将显示以下错误消息。

designMultirateFIR_mex (5 4 0.1)

期望P是值为>= 1的标量。

版本历史
<年代trong>在R2016a中引入

另请参阅
功能

firnyquist|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">firhalfband|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">rcosdesign|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">fdesign.decimator|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">fdesign.interpolator|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">fdesign.halfband|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">designMultistageDecimator|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">designFracDelayFIR

对象

dsp。FIRInterpolator|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">dsp。FIRDecimator|<年代pan itemscope itemtype="//www.tianjin-qmedu.com/help/schema/MathWorksDocPage/SeeAlso" itemprop="seealso">dsp。FIRRateConverter

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描述

例子

设计FIR插补器

设计一个FIR抽取器

设计一个FIR变换器

设计一个dsp。FIRInterpolator系统对象

输入参数

`l`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">插值因子
正标量整数

`米`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">大量毁灭的因素
正标量整数

`P`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">Half-polyphase长度
12(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">正标量整数

`太瓦`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">归一化过渡宽度
(0 1)范围内的实标量

`Astop`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">阻带衰减
90(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">负的标量

`国旗`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">系统对象标志
`假`(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">`真正的`

输出参数

`B`——系数
实值向量

算法

参考文献

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

另请参阅

功能

对象

designMultirateFIR

语法

描述

例子

设计FIR插补器

设计一个FIR抽取器

设计一个FIR变换器

设计一个dsp。FIRInterpolator系统对象

输入参数

l- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">插值因子正标量整数

米- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">大量毁灭的因素正标量整数

P- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">Half-polyphase长度12(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">正标量整数

太瓦- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">归一化过渡宽度(0 1)范围内的实标量

Astop- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">阻带衰减90(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">负的标量

国旗- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">系统对象标志假(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">真正的

输出参数

B——系数实值向量

算法

参考文献

扩展功能

C/ c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

版本历史

另请参阅

功能

对象

`l`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">插值因子
正标量整数

`米`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">大量毁灭的因素
正标量整数

`P`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">Half-polyphase长度
12(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">正标量整数

`太瓦`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">归一化过渡宽度
(0 1)范围内的实标量

`Astop`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">阻带衰减
90(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">负的标量

`国旗`- - - - - -<年代pan itemprop="purpose">系统对象标志
`假`(默认)|<年代pan itemprop="inputvalue">`真正的`

`B`——系数
实值向量

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。