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マルチレート フィルターと多段フィルター

間引き、内挿、レート変換、フィルター バンク

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。

オブジェクト

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dsp.FarrowRateConverterPolynomial sample rate converter with arbitrary conversion factor
dsp.FIRDecimatorPolyphase FIR decimator
dsp.FIRHalfbandDecimatorHalfband decimator
dsp.FIRHalfbandInterpolatorHalfband interpolator
dsp.FIRInterpolatorPolyphase FIR interpolator
dsp.FIRRateConverterSample rate converter
dsp.IIRHalfbandDecimatorDecimate by factor of two using polyphase IIR
dsp.IIRHalfbandInterpolatorInterpolate by a factor of two using polyphase IIR
dsp.ComplexBandpassDecimatorExtract a frequency subband using a one-sided (complex) bandpass decimator
dsp.DigitalDownConverterデジタル信号を中間周波数 (IF) 帯域からベースバンドに変換して間引きする
dsp.DigitalUpConverterInterpolate digital signal and translate it from baseband to IF band
dsp.FilterCascadeCreate cascade of filter System objects
dsp.SampleRateConverterMultistage sample rate converter
dsp.CICCompensationDecimatorCompensate for CIC decimation filter using FIR decimator
dsp.CICCompensationInterpolatorCompensate for CIC interpolation filter using FIR interpolator
dsp.CICDecimatorカスケード接続積分器櫛形 (CIC) フィルターを使用して信号を間引く
dsp.CICInterpolatorInterpolate signal using cascaded integrator-comb filter
dsp.ChannelizerPolyphase FFT analysis filter bank
dsp.ChannelSynthesizerPolyphase FFT synthesis filter bank
dsp.DyadicAnalysisFilterBankDyadic analysis filter bank
dsp.DyadicSynthesisFilterBankReconstruct signals from subbands
dsp.SubbandAnalysisFilterDecompose signal into high-frequency and low-frequency subbands
dsp.SubbandSynthesisFilterReconstruct signal from high-frequency and low-frequency subbands

関数

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coeffsフィルター System object 係数を構造に返します。
costEstimate cost of implementing filter System object
cascadeフィルター System object のカスケード
freqz離散時間フィルター System object の周波数応答
fvtoolDSP フィルターの周波数応答の可視化
infoInformation about filter System object
measureMeasure frequency response characteristics of filter System object
outputDelayDetermine output delay of single-rate or multirate filter
polyphaseマルチレート フィルターのポリフェーズ分解
designMultirateFIRMultirate FIR filter design
designMultistageDecimatorMultistage decimator design
designMultistageInterpolatorMultistage interpolator design
fdesign.decimatorDecimator filter specification object
fdesign.interpolatorInterpolator filter specification
fdesign.rsrcRational-factor sample-rate converter specification

ブロック

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Farrow Rate ConverterPolynomial sample-rate converter with arbitrary conversion factor
FIR DecimationFilter and downsample input signals
FIR Halfband DecimatorDecimate signal using polyphase FIR halfband filter
FIR Halfband InterpolatorInterpolate signal using polyphase FIR half band filter
FIR InterpolationUpsample and filter input signals
FIR Rate ConversionUpsample, filter, and downsample input signals
IIR Halfband DecimatorDecimate signal using polyphase IIR halfband filter
IIR Halfband InterpolatorInterpolate signal using polyphase IIR halfband filter
Complex Bandpass DecimatorExtract a frequency subband using a one-sided (complex) bandpass decimator
Digital Down-ConverterTranslate digital signal from Intermediate Frequency (IF) band to baseband and decimate it
Digital Up-ConverterInterpolate digital signal and translate it from baseband to Intermediate Frequency (IF) band
Sample-Rate ConverterMultistage sample-rate conversion
CIC Compensation DecimatorCompensate for CIC filter using FIR decimator
CIC Compensation InterpolatorCompensate for CIC filter using FIR interpolator
CIC DecimationDecimate signal using cascaded integrator-comb filter
CIC InterpolationInterpolate signal using cascaded integrator-comb filter
ChannelizerPolyphase FFT analysis filter bank
Channel SynthesizerPolyphase FFT synthesis filter bank
Dyadic Analysis Filter BankDecompose signals into subbands with smaller bandwidths and slower sample rates or compute discrete wavelet transform (DWT)
Dyadic Synthesis Filter BankReconstruct signals from subbands with smaller bandwidths and slower sample rates or compute inverse discrete wavelet transform (IDWT)
Two-Channel Analysis Subband FilterDecompose signal into high-frequency and low-frequency subbands
Two-Channel Synthesis Subband FilterReconstruct signal from high-frequency and low-frequency subbands

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

マルチレート フィルター

多段フィルター

フィルター バンク

データフロー

遅延とレイテンシ