主要内容

冷杉率转换

上采样，滤波和下采样输入信号

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  • 库:

  • DSP系统工具箱/滤波/多速率滤波器

  • FIR速率转换块

描述

FIR速率转换块对离散时间输入进行重新采样，使其采样周期为米/l乘以输入样本周期(T如果)．米对象指定的整数值是大量毁灭的因素参数,l对象指定的整数值是插值因子参数。该块将输入的每一列作为一个单独的通道，并随着时间的推移对每个通道中的数据进行独立的重采样。

从概念上讲，速率转换器结合了一个FIR插补器和一个FIR抽取器。下面的原理图包含一个上采样器，一个组合反成像和反混叠FIR滤波器，和一个下采样器。要设计一个FIR滤波器作为一个组合反成像和反混叠FIR滤波器，使用designMultirateFIR函数。

速率转换器做以下工作:

  1. 通过插入将输入上采样到更高的速率l−1输入样本之间为零。

  2. 将上采样的数据通过FIR滤波器传递。

  3. 通过丢弃将过滤后的数据下采样到较低的速率米-1在块保留的每个样本之后进行连续的采样。

FIR速率转换器包含一个上采样器，然后是一个反成像、抗混叠FIR滤波器，然后是一个下采样器。

注意，实际的块算法实现了多相结构，相当于图中描述的组合系统的高效等效物。有关更多细节，请参见算法．

港口

输入

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将输入信号指定为一个矢量或一个大小的矩阵P——- - - - - -问．的输入列表示问独立的通道。

当您设置时，该块支持万博1manbetx可变大小的输入信号(模拟过程中帧长度的变化)率的选择来执行单频处理．当块接受可变大小的输入信号时，它们可以是任意帧长。也就是说，输入帧长度不必是抽取因子的倍数。对于固定大小的信号，帧长度在某些条件下可以是任意的。有关更多细节，请参见框架处理．

当块输入是定点时，所有内部数据类型都是有符号定点。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|不动点
复数的支持:万博1manbetx是的

输出

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速率转换信号，作为矢量或矩阵返回。

当你设置率的选择参数:

  • 执行单频处理块保持输入采样率，并通过改变输出帧大小的一个因子对信号进行重新采样l/米．

    输出的上限大小为装天花板（LP/米)———问对于一个大小的输入P——- - - - - -问．

  • 允许多重速率的处理——块抽取信号，使输出信号采样率为l/米乘以输入采样率。

    输出帧的大小与输入帧的大小相同，Fo= (l/米)×F我

    所有连接到输出的块都在Fo，所有连接到输入的块都在F我．

    有关更多细节，请参见框架处理．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|不动点
复数的支持:万博1manbetx是的

参数

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FIR速率转换块可以在三种不同的模式下工作。中选择模式系数来源组框。

  • 对话框参数—在块对话框中输入有关过滤器的信息，例如FIR过滤器系数。

  • 过滤器对象—使用参数指定过滤器dsp。FIRRateConverter系统对象™。

  • 汽车(默认)-块决定过滤器系数。

中的设置冷杉率转换根据选择的模式阻止对话框的更改。

主要选项卡

指定插值因子，l为正整数。在对信号进行滤波之前，块通过这个值对其进行上采样。

依赖关系

若要启用此参数，请设置系数来源要么对话框参数或汽车．

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

的降方指定FIR滤波器系数z．默认情况下，该块使用designMultirateFIR (2)函数来计算滤波器系数。

依赖关系

若要启用此参数，请设置系数来源来对话框参数．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64
复数的支持:万博1manbetx是的

指定抽取因子，米为正整数。block在对信号进行滤波后，通过这个值对其进行下采样。

依赖关系

若要启用此参数，请设置系数来源要么对话框参数或汽车．

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

指定是强制单速率处理还是允许多速率处理。

  • 执行单频处理——输出帧大小Po是l/米乘以输入帧的大小P我,在那里l插值因子和米是抽取因子。

    Po= (l/米)×P我

    Simulink中的输出信号速率万博1manbetx®等于输入信号速率。

    Fo＝F我

  • 允许多重速率的处理——输出帧大小等于输入帧大小。

    Po＝P我

    在Simulink中输出信号速率为万博1manbetxl/米乘以输入信号速率。

    Fo= (l/米)×F我

    所有连接到输出的块都在Fo，所有连接到输入的块都在F我．

指定想要块实现的多速率筛选器对象。指定的筛选器对象必须是dsp。FIRRateConverter系统对象。

您可以在块掩码或MATLAB中定义System对象®工作空间变量。

有关创建系统对象的信息，请参见定义基本的系统对象．

依赖关系

当出现此参数时系数来源被设置为过滤器对象．

指定固定大小的输入信号(其大小在模拟过程中不改变)是否可以有任意的帧长度，其中帧长度不必是抽取因子的倍数。块只对固定大小的输入信号使用此参数设置，如果输入信号大小可变则忽略此参数。

当输入信号是可变大小的信号时，信号可以有任意的帧长，即帧长不必是抽取因子的倍数。

对于固定大小的输入信号，如果您:

  • 选择允许固定大小的输入信号的任意帧长参数，则信号的帧长度不必为抽取因子的倍数。如果输入不是抽取因子的倍数，那么输出通常是一个可变大小的信号。因此，要支持任意输入大小，块万博1manbetx还必须支持变大小操作，您可以通过选择允许固定大小的输入信号的任意帧长参数。

  • 清除允许固定大小的输入信号的任意帧长参数时，输入帧长度必须是抽取因子的倍数。

依赖

若要启用此参数，请设置率的选择来执行单频处理．

选择此参数打开过滤器可视化工具，fvtool，显示FIR滤波器的幅值响应。响应基于在块对话框中选择的参数。更新对这些参数所做的更改fvtool．

更新震级响应fvtool正在运行，修改块参数后单击应用．

若要同时查看震级响应和相位响应，请单击量级和相位响应按钮。

数据类型选项卡

当系数来源被设置为过滤器对象上指定的筛选对象的定点设置主要选项卡显示在数据类型选项卡．您不能在块对话框中直接更改这些设置。若要更改定点设置，必须编辑筛选器对象。

有关系统对象的更多信息，请参见什么是系统对象?．

当系数来源被设置为汽车，块自动选择滤波系数。有关该块使用的过滤器设计算法的更多信息，请参见指定FIR滤波器系数．

指定定点运算的舍入模式为:

  • 地板上

  • 天花板

  • 收敛

  • 最近的

  • 轮

  • 简单的

  • 零

有关更多细节，请参见舍入模式．

滤波系数不服从这个参数，总是四舍五入最近的．

请注意

的舍入模式而且整数溢出时饱和当满足所有这些条件时，参数对数值结果没有影响:

  • 产品输出数据类型是继承:通过内部规则继承．

  • 蓄电池数据类型是继承:通过内部规则继承．

  • 输出数据类型是继承:与累加器相同．

通过这些数据类型设置，块以全精度模式运行。

依赖关系

若要启用此参数，请设置系数来源要么对话框参数或汽车．

选择此参数使定点操作的结果饱和。清除此参数以换行定点操作的结果。有关饱和而且包装,请参阅溢出处理为定点操作。

请注意

的舍入模式而且整数溢出时饱和当满足所有这些条件时，参数对数值结果没有影响:

  • 产品输出数据类型是继承:通过内部规则继承．

  • 蓄电池数据类型是继承:通过内部规则继承．

通过这些数据类型设置，块以全精度模式运行。

依赖关系

仅当系数来源设置为对话框参数或汽车．

系数指定筛选器系数的数据类型。

  • 继承:与输入相同的字长——块从定点输入中继承系数的字长。分数长度是根据系数值来确定的，以便获得最佳的精度。

  • fixdt (16)系数数据类型是带符号的、二进制点的、缩放的、定点数据类型，字长为16位。

  • fixdt (1 16 0)系数数据类型是带符号的、二进制点的、缩放的、定点数据类型，字长度为16位，分数长度为0。

或者，您可以设置系数的数据类型数据类型的助理．若要使用助手，请单击显示数据类型助手按钮．

有关数据类型助手的更多信息，请参见使用数据类型助手指定数据类型(万博1manbetx模型)．

有关此块如何使用筛选器系数数据类型的图解表示，请参见不动点．

依赖关系

仅当系数来源设置为对话框参数或汽车．

指定过滤器系数的最小值。万博1manbetxSimulink使用这个最小值执行定点数据类型的自动伸缩。

指定过滤器系数的最大值。万博1manbetxSimulink使用这个最大值执行定点数据类型的自动伸缩。

产品输出控件中产品操作的输出的数据类型冷杉率转换块。

  • 继承:通过内部规则继承—块根据内部规则继承产品输出数据类型。有关此规则的更多信息，请参见通过内部规则继承．

  • 继承:与输入相同—块指定产品输出数据类型与输入数据类型相同。

  • fixdt (1 16 0)—块指定了带符号的、二进制点的、缩放的、定点数据类型，字长度为16位，分数长度为0。

或者，您可以设置产品输出的数据类型数据类型的助理．若要使用助手，请单击显示数据类型助手按钮．

有关数据类型助手的更多信息，请参见使用数据类型助手指定数据类型(万博1manbetx模型)．

有关此块如何使用产品输出数据类型的图解表示，请参见不动点．

依赖关系

仅当系数来源设置为对话框参数或汽车．

蓄电池控件中累计操作的输出的数据类型冷杉率转换块。有关此块如何使用累加器数据类型的说明，请参见不动点．

  • 继承:通过内部规则继承—块根据内部规则继承累加器数据类型。有关此规则的更多信息，请参见通过内部规则继承．

  • 继承:与输入相同—块指定累加器的数据类型与输入数据类型相同。

  • 继承:与产品输出相同—块指定累加器数据类型与产品输出数据类型相同。

  • fixdt (1 16 0)—块指定了带符号的、二进制点的、缩放的、定点数据类型，字长度为16位，分数长度为0。

或者，您可以设置蓄电池的数据类型数据类型的助理．若要使用助手，请单击显示数据类型助手按钮．

有关数据类型助手的更多信息，请参见使用数据类型助手指定数据类型(万博1manbetx模型)．

依赖关系

仅当系数来源设置为对话框参数或汽车．

输出类的输出的数据类型冷杉率转换块。

  • 继承:与输入相同—块指定输出数据类型与输入数据类型相同。

  • 继承:与产品输出相同—块指定输出数据类型与产品输出数据类型相同。

  • 继承:与累加器相同—块指定输出数据类型与累加器数据类型相同。

  • fixdt (1 16 0)—块指定了带符号的、二进制点的、缩放的、定点数据类型，字长度为16位，分数长度为0。

或者，您可以设置输出的数据类型数据类型的助理．若要使用助手，请单击显示数据类型助手按钮．

有关数据类型助手的更多信息，请参见使用数据类型助手指定数据类型(万博1manbetx模型)．

有关此块如何使用输出数据类型的图解表示，请参见不动点．

依赖关系

仅当系数来源设置为对话框参数或汽车．

指定块可以输出的最小值。万博1manbetxSimulink使用这个最小值执行:

  • 模拟范围检查。有关更多信息，请参见指定信号范围(万博1manbetx模型)．

  • 定点数据类型的自动伸缩。

指定块可以输出的最大值。万博1manbetxSimulink使用这个最大值执行:

  • 模拟范围检查。有关更多信息，请参见指定信号范围(万博1manbetx模型)．

  • 定点数据类型的自动伸缩。

选择此参数可防止定点工具覆盖在块对话框上指定的数据类型。

依赖关系

此参数仅在系数来源设置为对话框参数或汽车．

模型的例子

Simulink中的GSM数字下变频万博1manbetx

Simulink中的GSM数字下变频万博1manbetx

模拟用于GSM(全球移动系统)基带转换的定点数字下转换器的稳态行为。该示例模型使用Simulink®和DSP系统工具箱™中的块来模拟TI 万博1manbetxGC4016四极数字下变频(DDC)的操作。
开放模式
语音信号转换采样率

语音信号转换采样率

语音信号的转换采样率。
开放模式

块特征

数据类型

双|不动点|整数|单

直接引线

没有

多维信号

没有

适应信号

没有

讨论二阶导数过零检测

没有

更多关于

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算法

该FIR速率转换器采用多相结构，实现效率高。

为了推导多相结构，从FIR滤波器的传递函数开始:这个FIR滤波器是一个反成像和反混叠的组合滤波器。

H （ z ） ＝ b 0 + b 1 z − 1 + .．. + b N z − N

N+1是FIR滤波器的长度。

你可以将这个等式重新排列如下:

H （ z ） ＝ （ b 0 + b l z − l + b 2 l z − 2 l + ．． + b N − l + 1 z − （ N − l + 1 ） ） + z − 1 （ b 1 + b l + 1 z − l + b 2 l + 1 z − 2 l + ．． + b N − l + 2 z − （ N − l + 1 ） ） + ⋮ z − （ l − 1 ） （ b l − 1 + b 2 l − 1 z − l + b 3. l − 1 z − 2 l + ．． + b N z − （ N − l + 1 ） ）

l是多相元件的数目，它的值等于您指定的插值因子。

你可以把这个方程写成:

H （ z ） ＝ E 0 （ z l ） + z − 1 E 1 （ z l ） + .．. + z − （ l − 1 ） E l − 1 （ z l ）

E0(zl），E1(zl）、……El - 1(zl）FIR滤波器的多相元件是什么H(z)。

从概念上讲，FIR速率转换器包含一个上采样器，然后是一个组合的反成像、反混叠FIR滤波器H(z)，后面跟着一个下行采样器。

FIR速率转换器包含一个上采样器，然后是一个组合反成像、抗混叠FIR滤波器，然后是一个下采样器。

取代H(z)及其多相表示。

这是插值的多速率贵族恒等式。

应用高贵恒等式进行插值，将上采样操作移到滤波操作之后。这一动作使您能够以较低的速率过滤信号。

你可以用换向器开关替换上采样算子、延时块和加法器。为了考虑接下来的下采样器，开关按大小的步骤移动米．开关从0支路接收第一个样本，并沿逆时针方向移动，每次都跳绳米−1分支。

作为一个例子，考虑一个速率转换器l设置为5米设置为3。多相组分为E0(z)，E1(z)，E2(z)，E3.(z),E4(z)．交换机从第一个分支0开始，跳过分支1和2，从分支3接收下一个样本，然后跳过分支4和0，从分支2接收下一个样本，依此类推。交换机接收数据样本的分支序列为[0,3,1,4,2,0,3,1，....]。

速率转换器实现l/米首先应用插值因子进行转换l对传入的数据，使用换向器开关的末端只接收1 in米样本，有效地占dowsampling因子米．因此，FIR速率转换器输出处的采样速率为Lfs / M．

参考文献

奥法尼迪斯，索福克勒斯。信号处理概论．上马鞍河，新泽西州:Prentice-Hall, 1996。

扩展功能

版本历史

之前介绍过的R2006a

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另请参阅

功能

对象

块

主题