Digital Filter Design

デジタル FIR および IIR フィルターの設計と実装

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ライブラリ:
DSP System Toolbox / Filtering / Filter Designs

説明

このブロックを使用して、浮動小数点フィルターの設計、解析および効率的な実装を行います。

Digital Filter Design ブロックは、フィルター デザイナー (filterDesigner) アプリを使用して設計したデジタル有限インパルス応答 (FIR) または無限インパルス応答 (IIR) フィルターを実装します。このブロックは、Discrete FIR Filter または Biquad Filter ブロックと同じフィルター実装を行います。

[入力処理] パラメーターを設定して、ブロックが入力処理をフレームベースで行うか、またはサンプルベースで行うかを指定しなければなりません。ブロックは、指定されたフィルターを離散時間入力信号の各チャネルに適用し、結果を出力します。ブロックの出力は、Discrete FIR Filter または Biquad Filter ブロック、および MATLAB^® の関数 filter の出力と数値的に一致します。詳細については、フィルター デザイナー入門を参照してください。

次のブロックは、デジタル フィルターの実装も行いますが、目的が少し異なります。

• Discrete FIR Filter (Simulink) および Biquad Filter — 既に設計されている浮動小数点または固定小数点フィルターを効率的に実装するために使用します。これらのブロックは、Digital Filter Design ブロックとまったく同じようにフィルター実装を行います。

• Filter Realization Wizard — Sum、Gain、Unit Delay ブロックから作成された浮動小数点または固定小数点フィルターを実装するために使用します。このブロック内のフィルターを設計することもできますが、他で設計したフィルターの係数をインポートすることもできます。

例

Display Frequency-Domain Data in Spectrum Analyzer

Use a Spectrum Analyzer block to display the frequency content of two frame-based signals simultaneously. The Spectrum Analyzer block computes the Fast Fourier Transform (FFT) of the input signal internally, transforming the signal into the frequency domain.

モデルを開く

端子

入力

Port_1 — 入力信号

ベクトル | 行列

フィルターする信号。ベクトル、または実数値の行列として指定します。行列入力が与えられると、ブロックは各列を独立したチャネルとして扱います。

フィルター デザイナー アプリで指定したサンプル レート Fs は、Digital Filter Design ブロックへの入力のサンプル レートと同じでなければなりません。サンプリング周波数が一致しないと、Digital Filter Design ブロックは警告メッセージを返し、入力ブロックのサンプル レートを継承します。

データ型: single | double

出力

Port_1 — 出力信号

ベクトル | 行列

フィルター処理された信号。ベクトルまたは実数値の行列として返されます。

データ型: single | double

パラメーター

ダイアログ ボックス

このダイアログ ボックスのパラメーターの詳細については、フィルター デザイナーの使用を参照してください。

ブロックの特性

データ型	double | single
直達	なし
多次元信号	なし
可変サイズの信号	なし
ゼロクロッシング検出	なし

詳細

フィルターの設計

フィルター デザイナーを開くには、Digital Filter Design ブロックをダブルクリックします。フィルター デザイナーを使用して、デジタル FIR または IIR フィルターを設計またはインポートします。このブロックおよびフィルター デザイナーを使用してフィルターを設計する方法の詳細については、以下を参照してください。

• Digital Filter Design ブロックの使用

• フィルター デザイナー アプリのリファレンス ページ。詳細については、filterDesigner を参照してください。

シミュレーション中のフィルターの調整

変更によりフィルターの長さまたはフィルター次数が変更されない場合、シミュレーション中にフィルター デザイナーでフィルター仕様を調整できます。フィルターの変更をフィルター デザイナーで適用すると、フィルターは更新されます。

拡張機能

C/C++ コード生成

Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

生成されたコードは特定の条件下で関数 memcpy または関数 memset (string.h) に依存します。

Intel AVX2 コード置換ライブラリを使用した SIMD コードの生成

メモ

Embedded Coder^® のライセンスが必要です。

Digital Filter Design ブロックは、次の条件を満たす場合、Intel AVX2 コード置換ライブラリを使用した SIMD コード生成をサポートします。

• [入力処理] が [チャネルとしての列 (フレーム ベース)] に設定されている。

• [フィルター構造] ([ワークスペースからフィルターをインポート] ペイン) が [直接型 FIR] に設定されている。フィルターが [直接型 FIR 転置] フィルターの場合でも SIMD コードを生成できます。[直接型 FIR 転置] フィルターを作成するには、[編集]、[構造の変換] を選択して [直接型 FIR 転置] をクリックします。

• 入力信号のデータ型が single または double である。

ターゲット ハードウェアの命令セット拡張を活用した SIMD コードの生成

メモ

Simulink^® Coder™ または Embedded Coder のライセンスが必要です。

次の条件を満たす場合、モデル コンフィギュレーション パラメーター [ターゲット ハードウェアの命令セット拡張を活用] を使用してすべての Intel^® プラットフォームおよび ARM^® Cortex^®-A プロセッサ上で Digital Filter Design ブロックの SIMD コードを生成できます。

• [入力処理] が [チャネルとしての列 (フレーム ベース)] に設定されている。

• [フィルター構造] ([ワークスペースからフィルターをインポート] ペイン) が [直接型 FIR] に設定されている。

• 入力信号のデータ型が single である (ARM Cortex-A プロセッサ)

• 入力信号のデータ型が single または double である (Intel プラットフォーム)

SIMD テクノロジーにより、生成コードのパフォーマンスが大幅に向上します。詳細については、SIMD コード生成を参照してください。このブロックから SIMD コードを生成するには、以下を参照してください。

• Use Intel AVX2 Code Replacement Library to Generate SIMD Code from Simulink Blocks

• Use Target Hardware Instruction Set Extensions to Generate SIMD Code from Simulink Blocks for Intel Platforms

• Use Target Hardware Instruction Set Extensions to Generate SIMD Code from Simulink Blocks for ARM Cortex-A Processors

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

関数

• filterDesigner | filter

ツール

• FVTool

ブロック

• Discrete FIR Filter (Simulink) | Biquad Filter | Analog Filter Design | Window Function

トピック

• フィルターの設計
• フィルター解析
• Digital Filter Design ブロックの使用
• フィルター デザイナー入門