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DSP System Toolbox 入門

DSP System Toolbox™ は、MATLAB^® および Simulink^® で、信号処理システムの設計、シミュレーションおよび解析を行うためのアルゴリズム、アプリおよびスコープを提供します。通信、レーダー、オーディオ、医療機器、IoT およびその他のアプリケーションのリアルタイム DSP システムをモデル化することができます。

DSP System Toolbox を使用すると、FIR フィルター、IIR フィルター、マルチレート フィルター、多段フィルターおよび適応フィルターの設計と解析を行うことができます。変数、データ ファイルおよびネットワーク デバイスから信号をストリーミングして、システム開発と検証を行うことができます。時間スコープ、スペクトル アナライザーおよびロジック アナライザーでは、ストリーミング信号を動的に可視化して測定できます。ARM^® Cortex^® アーキテクチャなどの組み込みプロセッサへのデスクトップにおけるプロトタイピングと配布に対応するため、ツールボックスは C/C++ コードの生成をサポートしています。フィルター、FFT、IFFT および他のアルゴリズムからのビット単位で正確な固定小数点モデリングや HDL コード生成もサポートしています。

アルゴリズムは、MATLAB 関数、System object および Simulink ブロックとして利用できます。

チュートリアル

ストリーミング信号処理

Introduction to Streaming Signal Processing in MATLAB

This example shows how to use System objects to do streaming signal processing in MATLAB. The signals are read in and processed frame by frame (or block by block) in each processing loop. You can control the size of each frame.

Filter Frames of a Noisy Sine Wave Signal in MATLAB

This example shows how to lowpass filter a noisy signal in MATLAB and visualize the original and filtered signals using a spectrum analyzer. For a Simulink version of this example, see Filter Frames of a Noisy Sine Wave Signal in Simulink

Filter Frames of a Noisy Sine Wave Signal in Simulink

This example shows how to lowpass filter a noisy signal in Simulink and visualize the original and filtered signals with a spectrum analyzer. For a MATLAB version of this example, see Filter Frames of a Noisy Sine Wave Signal in MATLAB.

MATLAB および Simulink でのフィルターの設計と実装

MATLAB でのローパス フィルター設計

この例では、ローパス フィルターの設計法を示します。

Tunable Lowpass Filtering of Noisy Input in Simulink

This example shows how to filter a noisy chirp signal with a lowpass filter that has a tunable passband frequency. The filter is a Variable Bandwidth IIR Filter block with Filter type set to Lowpass. This type of filter enables you to change the passband frequency during simulation without having to redesign the whole filter. The filter algorithm recomputes the filter coefficients whenever the passband frequency changes.

マルチレート信号処理

Design Multirate Filters

If you are using R2016a or an earlier release, replace each call to the object with the equivalent step syntax. For example, obj(x) becomes step(obj,x).

デスクトップ アルゴリズムの高速化

Signal Processing Acceleration through Code Generation

Accelerate signal processing algorithm with codegen and dspunfold.

スペクトル解析

MATLAB でのパワー スペクトルの推定

dsp.SpectrumAnalyzer および dsp.SpectrumEstimator System object を使用して、パワー スペクトルを計算します。

Estimate the Transfer Function of an Unknown System

You can estimate the transfer function of an unknown system based on the system's measured input and output data.

View the Spectrogram Using Spectrum Analyzer

Compute the spectrogram and show the effect of RBW on the spectral data.

信号の可視化と測定

Signal Visualization and Measurements in MATLAB

This example shows how to visualize and measure signals in the time and frequency domain in MATLAB using a time scope and spectrum analyzer.

Obtain Measurement Data Programmatically for dsp.SpectrumAnalyzer System object

Obtain measurements data from dsp.SpectrumAnalyzer System object

Obtain Measurements Data Programmatically for Spectrum Analyzer Block

Obtain measurements data from Spectrum Analyzer block

カスタム アルゴリズムの作成

Create Moving Average System object

This example shows how to create a System object™ that implements a moving average filter. The example shows how to use the System object in MATLAB and Simulink through the MATLAB System block. MovingAverageFilter is a simple moving average System object filter, which computes the unweighted mean of the previous WindowLength input samples, where WindowLength is the length of the moving average window.

Create Composite System object

This example shows how to create a System object composed of other System objects. In this example, build a multi-notch filter using two dsp.NotchPeakFilter System objects. Multi-notch filters are used in many applications. Examples include audio phasers and applications that require the removal of multiple interfering tones.

瞬時周波数推定器用 System object の作成

この例は、離散エネルギー分離アルゴリズムに基づく瞬時周波数推定器を作成する MATLAB 開発者の視点から書かれています。

展開

Fixed-Point Filter Design in MATLAB

This example shows how to design filters for use with fixed-point input. The example analyzes the effect of coefficient quantization on filter design. You must have the Fixed-Point Designer software™ to run this example.

MATLAB Compiler を使用した DSP アプリケーションの生成

この例では、MATLAB Compiler™ を使用して、DSP System Toolbox™ の System object を使用する MATLAB 関数からスタンドアロン アプリケーションを作成する方法を説明します。

UDP を使用したスタンドアロン実行可能ファイルの生成と操作

この例では、MATLAB Coder™ を使用してストリーミング統計用のスタンドアロン実行可能ファイルを生成し、MATLAB (TM) 内で実行されるユーザー インターフェイス (UI) を使用して生成された実行可能ファイルを調整する方法を示します。

パラメトリクス オーディオ イコライザー用のコード生成

この例では、コード生成で使用する 3 バンド パラメトリクス イコライザーのアルゴリズム仕様をモデル化する方法を示します。

プログラミング可能 FIR フィルターの HDL コードの生成

この例では、プログラミング可能 FIR フィルターの HDL コードを生成する方法を示します。

DSP システムのモデル化について

• 信号処理モデル向け Simulink 環境の構成
  

  信号処理モデルにおいて使用する Simulink 環境の構成方法を示す

• サンプルベースおよびフレームベースの概念
  

  実際のサンプル信号とフレームベースの信号、および MATLAB と Simulink でこれらの信号をモデル化する方法の紹介

• Delay and Latency
  

  Configure the Simulink environment to minimize delay and increase simulation performance

• 可変サイズの信号の基礎 (Simulink)
  

  可変サイズの信号は、シミュレーション中に、サイズ (次元の要素数) を変更できる信号です。

• ブロック パラメーター値の調整と試行 (Simulink)
  

  モデルの作成時に、Transfer Fcn ブロックの係数などのブロック パラメーターを試して、使用するブロックを決定することができます。

• Fixed-Point Signal Processing
  

  Discusses advantages of fixed-point development in general and of fixed-point support in System Toolbox software in particular, as well as lists common applications of fixed-point signal processing development