数字滤波器是许多信号处理系统的核心,用来抑制或消除不必要的工件从信号以提高其质量。在决定如何设计和实现一个过滤器时,有一系列的因素需要考虑,包括频率和相位响应,不同的类型学,脉冲响应行为,实现成本和程度的调整能力。动态仿万博1manbetx真模块的DSP系统工具箱块库,包括块支持大量的滤波器设计和实现算法。万博1manbetx
在这个视频中,我们将概述这些过滤块援助的过程中,选择合适的滤波器类型给定一组的系统需求。具体来说,我们将关注分类过滤块在运行时基于可调谐性。可调模拟块模拟期间可以有块参数修改,删除需要更新运行之间的模型图,并加速测试。
这里显示,反向过滤块的块参数在运行时,不同频率的线性调频信号进行过滤。DSP系统工具箱过滤块可以大致归类为有有限的时间,或者无限脉冲响应时间。FIR和IIR。在每个组有几个选项可调的和非可调滤波器。
首先,让我们来看看每个组的非可调滤波器。Nontunable过滤块独立过滤器每个通道的输入信号随着时间的使用他们指定的过滤器设计块参数,作为他们非可调块参数和过滤器在运行时不能改变的反应。这里显示的组非可调滤波器块位于DSP系统工具箱块库下过滤滤光片的设计。
我们可以看到,有许多额外的非可调滤波器设计块中可用块库。更加关注低通滤波器块作为一个例子,我们可以看到选项修改块参数滤波器类型、通带边缘频率、阻带边缘频率,等等。过滤器类型参数,您可以控制块是否在IIR或冷杉滤波器实现。
接下来,让我们来研究过滤块的子集,在运行时可调。可变带宽FIR和可变带宽IIR块可调滤波器实现低通,高通,带通和带停止过滤器。两块使您能够调整某些参数在仿真,而不必重新设计整个过滤器。每一块滤波算法时再计算滤波器系数可调参数被修改。
让我们仔细看看可变带宽冷杉块。过滤器类型设置和通过,例如,可调滤波器中心频率和带宽参数在运行时。注意,这个块可调参数可以直接从编辑对话框所示,或通过输入端口块本身通过检查此选项。选择输入端口,增加了额外的输入端口过滤块。
施加更大的控制滤波器在信号处理系统的可调谐性,考虑实现离散冷杉过滤器或向后过滤器块。两块模拟期间允许调谐滤波器系数。以反向过滤块为例,我们可以注意选择提供一个过滤器系数值从输入端口,对话参数,或系统过滤器对象中定义的基MATLAB工作区。
现在,让我们回顾滤波器的不同应用程序块我们覆盖着一个例子涉及噪声去除。首先,让我们考虑一个单频信号的情况下,添加随机噪声。主信号6赫兹的频率,采样速率为44.1赫兹。添加随机噪声在采样频率的范围。
为了隔离的主要信号添加一个国税局带通滤波器块,和它的输出是相对于原始信号频谱分析仪。带通滤波器块实现IIR脉冲响应,阻带和通带频率所示。让我们点击视图滤波器响应启动过滤这组滤波器参数的可视化工具。有了这个工具,我们可以分析过滤器大小和相位响应,脉冲响应和零图拉其他滤波器特性。
让我们运行仿真查看过滤器的有效。原来的过滤信号的功率谱相比,我们可以看到,带通滤波器保持主信号的力量,和变弱噪声以外的指定带宽。non-tunable带通滤波器块适用于这个场景中,当我们知道信号的频率特性隔离开始仿真。
现在,让我们考虑另一个例子是过滤掉信号的频率随时间变化。在这种情况下,正弦波块换成了啁啾块设置为输出信号的线性扫描频率从5到8赫兹,44.1赫兹的采样率。相同的随机噪声被添加到源啁啾信号。有效地减少噪声的线性调频信号,我们实现了一个可调谐带通滤波器的形式可变带宽丁基橡胶块。
我们组带通滤波器的中心频率指定从输入端口,而不是固定滤波器带宽1.25赫兹。设置指定的截止频率Fc是输入端口,使它成为一个可调参数,可以修改在模拟。带通滤波器的中心频率计算在每个时间步,我们包括MATLAB功能块将仿真模型的MATLAB代码的一部分。此块包含一个脚本设计输出频率与信号功率谱的最大值在每一次集合。p韦尔奇函数,用于计算输入信号功率谱。指数的最大值是用来输出期望信号的频率。
让我们运行仿真查看可调滤波器。我们可以看到变量的中心频率带宽IIR块紧密地跟踪期望信号的频率在模拟。比较原始信号过滤后的信号在采样频率的范围,我们可以注意到,过滤信号,信噪比约为60 "大于原始信号噪声比约45陷落标志着降噪。
最后,让我们考虑如何规定而设计的可调滤波器系数值可以实现实现类似的反应。在第三种情况下,将使用一个可调落后过滤块由分子和分母系数作为带通滤波器来减少噪声来自同一现场信号在过去的例子。检查反向滤波器进一步我们可以注意系数来源设置为输入端口允许分子和分母在运行时可调滤波器系数。
一次,包括一个MATLAB功能块。这一次可调滤波器计算块参数在每个时间步。在确定带通滤波器的中心频率与p韦尔奇,设计程序EQ函数用于计算分子和分母系数的带通滤波器。过滤器设计函数接受多个输入增益,中心频率和带宽,,我们上面定义的。让我们运行仿真向后过滤的效果。
我们可以看到从频谱分析仪。后台过滤块动态调谐滤波器系数,在每个时间步重新设计滤波器有效地跟踪期望信号和过滤。再次寻找信号噪声比,我们可以注意到,过滤信号信噪比的价值大约90 "远远大于原始信号的值约为45陷落,减少噪音的一个标志。
总而言之,DSP系统工具箱支持一系列的可调,可调滤波器FIR和II万博1manbetxR滤波器的设计。如果你事先知道过滤器响应将在运行时不变的,非可调滤波器设计模块可以用来设计和实现FIR和IIR滤波器。另一方面,变量FIR和IIR滤波器带宽离散滤波器和向后过滤块可以用来优化滤波器响应在运行时通过滤波器参数和系数。有关的更多信息和示例与DSP系统设计和实现过滤器工具箱,请访问我们的文档。
