此示例显示如何使用过滤器设计器作为命令行滤波器设计功能的方便替代。
过滤器设计器是一种用于信号处理工具箱™的功能强大的图形用户界面(GUI),用于设计和分析过滤器。
过滤器设计器使您可以通过从Matlab®工作区或添加,移动或删除杆和零,通过设置过滤器性能规范来快速设计数字FIR或IIR过滤器。过滤器设计人员还提供用于分析滤波器的工具,例如幅度和相位响应图和极零图。
类型FilterDesigner.
在matlab命令提示符下:
>> FilterDesigner.
一种每日提示对话框显示使用过滤器设计器的建议。然后,GUI以默认过滤器显示。
GUI有三个主要地区:
当前滤波器信息区域
过滤器显示区域和
设计面板
GUI的上半部分显示有关滤波器规格和电流滤波器响应的信息。当前滤波器信息区域,在左上角,显示过滤器属性,即滤波器结构,订单,使用的部分数以及过滤器是否稳定。它还提供对Filter Manager的访问,以便使用多个过滤器。
右上方的滤波器显示区域显示各种滤波器响应,例如幅度响应,组延迟和滤波器系数。
GUI的下半部分是过滤器设计器的交互部分。设计面板,下半部分就是您定义过滤器规范的位置。它控制在其他两个上部区域中显示的内容。通过使用侧边栏按钮,可以在下半部分显示其他面板。
该工具包括上下文敏感的帮助。您可以右键单击或单击这是什么?按钮获取有关工具的不同部分的信息。
我们将设计一个低通滤波器,将所有频率传递小于或等于20%的奈奎斯特频率(采样频率的一半),并衰减频率大于或等于奈奎斯特频率的50%。我们将使用FIR Equiripple过滤器,其中包含这些规格:
通带衰减1 dB
停止衰减80 dB
通带频率0.2 [归一化(0至1)]
停车频率0.5 [归一化(0到1)]
要实现此设计,我们将使用以下规范:
1.选择低通从下拉菜单响应类型和平等在下面FIL设计方法。通常,当您更改响应类型或设计方法时,滤波器参数和过滤器显示区域会自动更新。
2.选择指定订单在里面过滤器订单地区和进入30.。
3. FIR Equiripple过滤器有一个密度因子控制频率网格密度的选项。增加该值创建一个过滤器,该过滤器更接近理想的相同滤波器,但随着计算的增加,需要更多时间。将此值留在20。
4.选择标准化(0到1)在单位中拉下菜单频率规格区域。
5.输入0.2为了倍和0.5为了WSTOP.在里面频率规格区域。
6。倍和WSTOP., 在里面幅度规格面积为正重重量,每个频段,在FIR平均过滤器中的优化期间使用。将这些值留在1。
7.设置设计规格后,单击设计过滤器GUI底部的按钮设计过滤器。
在计算系数之后,滤波器的幅度响应显示在滤波器分析区域中。
设计过滤器后,通过单击工具栏上的任何按钮,可以在“显示”窗口中查看以下筛选器分析:
按照从左到右,按钮是
幅度响应
阶段响应
幅度和相位响应
组延迟响应
相位延迟响应
脉冲响应
阶段响应
极点零点
滤波器系数
过滤信息
您可以通过在轴标签上右键单击鼠标并选择所需的单位来更改X或Y轴单元。当前单位有一个复选标记。
在显示区域中,您可以单击绘图中的任何点以添加数据标记,该数据标记显示该点的值。右键单击数据标记显示可以移动,删除或调整数据标记的外观的菜单。
为了最大限度地减少过滤器的实现成本,我们将尝试通过使用减少系数的数量最低订单选择面板中的选项。
改变选择过滤器订单到最低订单在设计区域,并留下其他参数。
点击设计过滤器按钮设计新过滤器。
如您所见在当前滤波器信息区域中,滤波器顺序从30到16减小,涟漪的数量减小,过渡宽度变宽。通带和停机规范仍然符合设计标准。
通过右键单击绘图并选择分析参数,您可以显示一个对话框以改变特定于分析的参数。(您还可以从分析菜单中选择分析参数。)
要将显示的参数保存为默认值,请单击另存为默认值。要恢复MATLAB定义的默认值,请单击恢复原始默认值。
满足您的设计后,您可以将过滤器导出到以下目的地:
MATLAB的工作区
Mat文件
文本文件
选择出口来自文件菜单。
当您选择导出到MATLAB工作区或MAT文件时,您可以将过滤器导出为系数。如果可以使用DSP System Toolbox™,您也可以将过滤器导出为系统对象。
过滤器设计器允许您生成MATLAB代码以重新创建筛选器。这使您可以将您的设计嵌入到现有代码中或自动创建脚本中的过滤器。
选择生成matlab代码来自文件菜单,选择过滤器设计功能并在“生成MATLAB代码”对话框中指定文件名。
我们以上设计的最小订单过滤器生成以下代码:
如果您安装了DSP系统工具箱™,则设置量化参数面板可在侧栏上使用:
您可以使用此面板量化和分析双精度过滤器。使用DSP系统工具箱,您可以从双精度量量化为单精度。如果您有固定点设计器,则可以将过滤器量化为固定点精度。请注意,您无法在滤镜中混合浮点和定点算术。
这目标过滤器设计器的菜单允许您生成代表过滤器的各种类型的代码。例如,您可以生成C头文件,Xilinx系数(CoE)文件(COE)文件(带DSP系统工具箱)和VHDL,Verilog以及测试台(具有过滤器设计HDL Coder™)。
Filter Designer还通过这些其他MathWorks™产品集成了附加功能:s manbetx 845
DSP系统工具箱-增加了先进的FIR和IIR设计技术(即滤波器转换,多速率滤波器),并为滤波器生成等价块
嵌入式编码器™- 为Texas Instruments C6000处理器生成,构建和部署代码。
过滤器设计HDL编码器- 为固定点过滤器生成合成的VHDL或Verilog代码
万博1manbetxSimulink®- 从原子Simulink块生成过滤器万博1manbetx