多级过滤器的概述
多级过滤器是由几个过滤阶段在串联或并联连接。
当你需要改变信号采样率的一个重要因素,或实现一个过滤器与一个非常狭窄的过渡宽度,更有效的实现设计在两个或两个以上的阶段,而不是在一个单一的阶段。当设计长(包含许多系数)和昂贵的(每个输入样本)需要许多乘法和加法,多级的方法是更有效的实现比单级的方法。
实现多频滤波器有一个很大的速度转换因子允许使用多个阶段逐步减少或增加采样率,允许一组更放松的要求在每个阶段的抗锯齿或anti-imaging过滤器。实现一个过滤器与一个非常狭窄的宽度在一个单一的阶段过渡,需要许多系数和乘法和添加每个输入样本。当有严格的硬件需求,是不可能实现长过滤器、多级方法作为一种有效的选择。虽然多级方法是高效的实现、设计优势的成本增加了复杂性。
多级杀害多人者
考虑一个我阶段杀害多人者。整个大量毁灭因素米分为较小的因素,每个因素的大量毁灭因素相应的个人舞台。结合大量毁灭的各个阶段必须等于整个大批杀害。合并后的反应必须满足或超过给定的设计规范。
整个大量毁灭因素米表示为较小的产品因素:
在哪里米我阶段的大量毁灭因素吗我。每个阶段都是一个独立的杀害多人者。每个样本的输出速度我th阶段是:
如果米≫,多级方法大大减少了计算和存储需求。
多级插入器
考虑一个J阶段插入器。整体插值因子l被分成较小的因素,每个因素的插值系数对应的各个阶段。每个插入器的滤波器消除了upsampling过程引入的图像对应的插入器。结合插值的各个阶段必须等于整体插值。合并后的反应必须满足或超过给定的设计规范。
整体插值因子l表示为较小的产品因素:
在哪里lj阶段的插值因素吗j。每个阶段都是一个独立的插入器。每个样本的输出速度jth阶段是:
如果l≫,多级方法大大减少了计算和存储需求。
确定数量的阶段,利率每一阶段的转换因子
对于一个给定的转换因子R,有多个可能的配置过滤阶段。数量的阶段,每个阶段的速度转换因子取决于较小数量的因素R可分为。最优配置过滤阶段的序列导致最少的计算的工作,通过计算工作衡量乘法/输入样本的数量,每个输入样本的增加数量,而且,在一般情况下,滤波器系数的总数。
多级最优配置的大量毁灭过滤器,最短的过滤器出现第一和最长的过滤器(最小过渡宽度)出现。这个序列可以确保过滤器长度最长运行在最低采样率,从而减少显著实现过滤器的成本。
同样,在多级插值滤波器的最优配置,最长过滤最先出现和最短过滤器出现。这个序列可以确保过滤器的最长长度在采样率最低。
的designMultistageDecimator和designMultistageInterpolator函数在DSP系统工具箱™自动确定最优配置,其中包括确定数量的阶段,每个阶段的转换速率因素。最优配置导致最少的计算的工作,你可以衡量这样的实现使用的成本成本函数。例如,看到的多级速度转换。
