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マルチレート フィルターと多段フィルター
マルチレート フィルターは、レート変換後の信号にエイリアシングやイメージングを発生させずにデジタル信号のサンプル レートを変更するデジタル フィルターです。これらのフィルターは、サンプル レートを下げる間引き、サンプル レートを上げる内挿、およびこの 2 つを組み合わせて行うレート コンバーターに分類されます。これらのレート変換操作および時間領域と周波数領域に対するその効果の詳細については、Overview of Multirate Filtersを参照してください。DSP System Toolbox™ には、間引き、内挿およびレート コンバーターを実装する MATLAB® System object および Simulink® ブロックが用意されています。チャネライザー、チャネル シンセサイザー、2 チャネルのハーフバンド フィルター バンク、マルチレベル フィルター バンクなどの高度なフィルター技術では、このようなフィルターを基本構成要素として利用しています。
単一ではなく、2 段以上の大きなレート変換係数をもつマルチレート フィルターを効率的に実装することができます。長さのある設計で (多数の係数が含まれる)、コストが高い (入力サンプルあたりに必要な乗算と加算が多い) 場合、多段アプローチは単一ステージ アプローチよりも効率的な実装になります。詳細は、Overview of Multistage Filtersを参照してください。
DSP System Toolbox の関数 designMultistageDecimator
および designMultistageInterpolator
は、段数および各段のレート変換係数の決定を含め、フィルターの最適構成を自動的に決定します。最適な構成を使用すると、計算作業が最小限に抑えられます。また、関数 cost
を使用して、そのような実装のコストを見積もることができます。例については、Multistage Rate Conversionを参照してください。
オブジェクト
関数
ブロック
トピック
マルチレート モデルのサンプル レートとフレーム レート
- Inspect Sample and Frame Rates in Simulink
Understand sample time, sample rate, frame period, and frame rate in the context of a Simulink model. Determine the sample and frame rates of signals in your model. - Convert Sample and Frame Rates in Simulink Using Rate Conversion Blocks
Learn how direct-rate conversion blocks impact the sample rate and frame rate of signals in Simulink models. - Convert Sample and Frame Rates in Simulink Using Frame Rebuffering Blocks
Learn how frame rebuffering blocks impact the sample rate and frame rate of signals in Simulink models.
マルチレート フィルター
- Overview of Multirate Filters
Define multirate filters and understand decimation and interpolation. Understand aliasing and imaging and ways to avoid them. - Design of Decimators/Interpolators
This example shows how to design filters for decimation and interpolation. Typically lowpass filters are used for decimation and for interpolation. When decimating, lowpass filters are used to reduce the bandwidth of a signal prior to reducing the sampling rate. This is done to minimize aliasing due to the reduction in the sampling rate. When interpolating, lowpass filters are used to remove spectral images from the low-rate signal. For general notes on lowpass filter design see the example on ローパス FIR フィルターの設計. - Multirate Filtering in MATLAB and Simulink
Perform multirate filtering using rate conversion objects and blocks. - FIR ナイキスト (L 次帯域) フィルター設計
この例では、ローパス FIR ナイキスト フィルターの設計法を示します。
多段フィルター
- Overview of Multistage Filters
Different types of multistage filters and their uses. Learn how to implement decimators and interpolators using the multistage approach. - Multistage Rate Conversion
Design multistage rate conversion filters.
フィルター バンク
- Overview of Filter Banks
Provides an overview of the channelizer, channel synthesizer, and the two-channel filter bank. - Two-Channel Filter Bank Using Halfband Decimators and Halfband Interpolators
Implement a two-channel filter bank using the FIR and IIR halfband filters. Compare the implementation cost and group delay. - Channelize and Synthesize Sine Wave in MATLAB
Channelize and synthesize sinusoidal signal in MATLAB. - Synthesize and Channelize Audio in Simulink
Synthesize and channelize audio signals. - Multilevel Filter Banks
Understand dyadic analysis and dyadic synthesis multilevel filter banks. - Calculate Channel Latencies Required for Wavelet Reconstruction
Learn how to calculate the latencies required for perfect wavelet reconstruction.
データフロー
- Model Multirate Signal Processing Systems Using Dataflow
Use a Dataflow Subsystem to automatically calculate frame sizes in multirate systems.
遅延とレイテンシ
- 時間ベースのスケジューリングとコード生成 (Simulink Coder)
サンプル時間とタスク モードの考慮事項を確認したら、リアルタイム実行の要件を満たすコードを生成します。 - Delay and Latency
Configure the Simulink environment to minimize delay and increase simulation performance.