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dsp.BiquadFilter系统对象

采用双二次结构的IIR滤波器

描述

这个双四元滤波器对象使用双二次或二阶分段(SOS)实现IIR滤波器结构。

要使用双二次型或SOS实现IIR滤波器结构:

  1. 定义并设置双二次IIR过滤器。看见建造.

  2. 称呼根据dsp.biquadfilter这个Behavior of特定于工具箱中的每个对象。

笔记

从R2016b开始,而不是使用方法来执行由系统对象定义的操作™, 您可以使用参数调用对象,就像调用函数一样。例如,y =步骤(obj,x)y = obj(x)执行等效操作。

建造

biquad=dsp.biquad滤波器返回一个双二次IIR(SOS)过滤器系统对象,双四,它使用SOS部分随时间独立过滤每个输入通道[1 0.3 0.4 1 0.1 0.2]具有直接形式II转置结构。

biquad=dsp.BiquadFilter('属性名',适当的价值,......)返回一个双二次过滤器对象,双四,每个属性都设置为指定值。

Biquad = dsp.biquadfilter(sosmatrix,scalevalues,...'属性名',适当的价值,...)返回具有索斯米特里属性设置为索斯米特里这个标度值属性设置为标度值,以及设置为指定值的其他指定属性。

特性

结构

过滤结构

将筛选器结构指定为以下内容之一:|直接表格一|直接形式I转置|直接表格二|直接表格II转置|。默认值为直接表格II转置.

sosmatrixsource.

SOS矩阵源

将SOS矩阵的来源指定为以下内容之一:|所有物|输入端口|。默认值为所有物.

索斯米特里

SOS矩阵

将二阶截面(SOS)矩阵指定为N×6矩阵,其中N是过滤器中的截面数。默认值是[1 0.3 0.4 1 0.1 0.2].SOS矩阵的每一行包含过滤器相应部分的分子和分母系数。系统功能,H(z)双四元滤波器的特性是:

H ( Z ) = σ. K = 0 2. B K Z - K 1. - σ. L = 1. 2. A. L Z - L

系数在SOS矩阵的行中按如下顺序排列:(b)0B1,B2,1、–a1.,–a2.). 可以使用实数或复数值的系数。此属性仅在设置sosmatrixsource.财产所有物. 双四元滤波器的前导分母系数,A.0,对于每个过滤器段等于1,而与指定的值无关。

标度值

每个双四边形截面的比例值

指定Biquad过滤器的每个部分之前和之后应用的刻度值。标度值必须是标量或长度矢量n + 1哪里N是节数。如果将此属性设置为标量,则标量值仅用作第一个过滤器部分之前的增益值。其余增益值设置为1.. 如果将此属性设置为n + 1值,每个值用于滤波器的单独部分。

此属性仅在您设置时适用sosmatrixsource.财产所有物这个default is1..

初始条件

直接形式II结构的初始条件

指定滤波器状态的初始条件结构财产是其中之一|直接表格二|直接表格II转置|.直接形式II双四元滤波器中的状态或延迟元素(零和极点)数量等于滤波器段数量的两倍。可以将初始条件指定为标量、向量或矩阵。

指定标量值时,双四元过滤器会将过滤器中的所有延迟元素初始化为该值。指定长度等于过滤器中延迟元素数量的向量时,每个向量元素为相应延迟元素指定唯一的初始条件。

双四阶滤波器将相同的初始条件向量应用于输入信号的每个通道。指定长度等于输入通道数与过滤器中延迟元素数乘积的向量时,每个元素为相应通道中的相应延迟元素指定唯一的初始条件。当指定一个矩阵,该矩阵的行数与过滤器中的延迟元素数相同,且输入信号的每个通道有一列时,每个元素为相应通道中的相应延迟元素指定唯一的初始条件。默认值是标量0.

数值素itialconditions

零侧的初始条件

在带有零的过滤器结构一侧指定过滤器状态的初始条件。此属性仅在设置结构财产转让给其中一方|直接表格一|直接形式I转置|。直接形式I Biquad滤波器的分子中的状态或延迟元素的数量等于过滤器部分的数量的两倍。您可以将初始条件指定为标量,向量或矩阵。指定标量时,Biquad Filter在过滤器中初始化零侧的所有延迟元素到该值。当您指定长度等于滤波器中的零侧的延迟元素的数量时,每个矢量元素指定零侧上相应延迟元件的唯一初始条件。

双二次方滤波器将相同的初始条件向量应用于输入信号的每个通道。当指定长度等于输入通道数与滤波器零侧延迟元素数乘积的向量时,每个元素为输入信号的相应延迟元素指定唯一的初始条件相应通道中的零侧。当您指定一个矩阵,该矩阵的行数与滤波器中零侧延迟元素的数量相同,且输入信号的每个通道有一列时,每个元素为相应通道中零侧的相应延迟元素指定唯一的初始条件。T他是标量0.

分母初始条件

极点侧的初始条件

在带有极点的过滤器结构一侧指定过滤器状态的初始条件。此属性仅在设置结构财产转让给其中一方|直接表格一|直接形式I转置|.直接形式I(非正弦)双四阶滤波器中分母状态或延迟元素的数量等于滤波器段数量的两倍。可以将初始条件指定为标量、向量或矩阵。指定标量时,双四元过滤器将过滤器极点侧的所有延迟元素初始化为该值。指定长度等于过滤器中极点侧延迟元素数量的向量时,每个向量元素为极点侧相应延迟元素指定唯一的初始条件。

对象将相同的初始条件向量应用于输入信号的每个通道。当指定长度等于输入通道数与滤波器中极点侧延迟元素数乘积的向量时,每个元素为相应通道中极点侧的相应延迟元素指定唯一的初始条件。当指定一个矩阵,该矩阵的行数与滤波器中极点侧的延迟元素数相同,且输入信号的每个通道有一列时,每个元素为相应通道中极点侧的相应延迟元素指定唯一的初始条件。默认值是标量0.

OptimizeOnityScalevalue.

优化单位刻度值

当此布尔属性设置为符合事实的,双四元滤波器将删除所有单位比例增益计算。这将减少计算数量并提高定点精度。此属性仅在设置sosmatrixsource.财产所有物这个default is符合事实的.

ScaleValuesInputPort

如何指定比例值

选择如何指定比例值。此属性仅在sosmatrixsource.财产是输入端口. 默认情况下,此属性为符合事实的,并通过输入端口指定比例值。当此属性为错误的,所有比例值均为1。

不动点性质

方法

数字滤波器频率响应 频率响应
FVTool. 开放过滤器可视化工具
轰炸 脉冲响应
phasez 展开相位响应
重置 双四元过滤器对象的重置状态
使用双四元过滤器对象过滤输入

更多过滤系统对象的分析方法.

对所有系统对象通用
释放

允许系统对象属性值更改

例子

全部展开

笔记:如果您使用的是R2016a或早期版本,请使用等效的step语法替换对对象的每个调用。例如obj(x)变成步骤(obj,x).

使用第四顺序,低通滤波器对象具有0.4的归一化截止频率,以从输入信号过滤高频。使用Spectrum Analyzer将结果显示为功率谱。

t =(0:1000)'/ 8E3;xin = sin(2 * pi * 0.3e3 * t)+ sin(2 * pi * 3e3 * t);%输入为0.3&;%3kHz正弦波src=dsp.信号源(xin,100);sink=dsp.SignalSink;[z,p,k]=ellip(4,1,60,4);%设置过滤器[s,g] = zp2sos(z,p,k);Biquad = dsp.biquadfilter(s,g,“结构”,“直接形式I”);sa = dsp.spectrumanalyzer('采样率',8e3,......“绘制双侧面光谱”错误的......“重叠百分比”, 80,“动力装置”,'dbw',......“YLimits”, [-160 -10]);虽然~isDone(src)input=src();filteredOutput=biquad(输入);水槽(过滤器输出);sa(过滤器输出)终止

filteredResult=sink.Buffer;fvtool(双四元组,“财政司司长”,8000)

设计并应用低通双四阶滤波器系统对象™ 使用设计作用

lpspec = fdesign.lowpass(‘Fp、Fst、Ap、Ast’,500550,0.5,6010000);lpfilter=设计(lpSpec,“黄油”,“系统对象”,真的)
lpfilter = dsp.biquadfilter具有属性:结构:'直接表格II'SOSMATrixSource:'属性'SOSMATRIX:[42X6 DOUBLE] ScaleValues:[43x1 double] initialconditions:0 OptimizeUnityScalevaLues:True显示所有属性
fvtool(lpfilter);

算法

此对象实现上描述的算法、输入和输出双二次滤波器块参考页面。对象属性对应于块参数,但是:

  • 系数源

  • 当SOS矩阵的a0值不为一时采取的措施- 无论指定值如何,Biquad滤波器对象都采用零阶数分数系数等于1。Biquad filter对象不支持万博1manbetx错误警告在相应的块中找到的选项。

这两个对象及其相应的块支持可变大小输入。万博1manbetx这意味着步进方法可以处理更换大小的输入。

扩展能力

另见

系统对象

阻碍

2012年推出

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