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。

単一ステージではなく、2 ステージ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の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、ステージ数および各ステージ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。