dsp。C我CDecimator

使用级联积分器梳状滤波器抽取信号

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描述

的dsp。C我CDecimator系统对象™使用级联积分器梳式抽取滤波器抽取输入信号。CIC抽取滤波器结构由N部分级联积分器，随后由一个系数的速率变化R，然后是N级联梳状滤波器部分。详细信息请参见算法．的NumSections属性指定N，表示CIC过滤器中的分段数。的DecimationFactor属性指定R，抽取因子。的getFixedPointInfo函数返回定点节的字长和分数长度以及dsp。C我CDecimator系统对象。方法还可以为这个System对象生成HDL代码generatehdl函数。

请注意

此对象需要定点设计器™许可证。

使用CIC滤波器对信号进行抽取:

创建dsp。C我CDecimator对象并设置其属性。
使用参数调用对象，就像调用函数一样。

有关系统对象如何工作的详细信息，请参见什么是系统对象?

创建

语法

cicDecim = dsp。CICDecimator

cicDecim = dsp.CICDecimator(R,M,N)

cicDecim = dsp.CICDecimator(名称，值)

描述

例子

cicDecim= dsp。C我CDecimator创建一个CIC抽取系统对象，用于对输入信号应用CIC抽取滤波器。

例子

cicDecim= dsp。C我CDecimator(R，米，N）属性创建一个CIC抽取对象DecimationFactor属性设置为R,DifferentialDelay属性设置为米，以及NumSections属性设置为N．

cicDecim= dsp。C我CDecimator(名称,值）创建一个CIC抽取对象，将每个指定属性设置为指定值。将每个属性名用单引号括起来。您可以将此语法用于任何先前的输入参数组合。

属性

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除非另有说明，属性为nontunable，这意味着在调用对象后不能更改它们的值。对象在调用时锁定，而释放功能解锁它们。

如果属性为可调，您可以随时更改其值。

有关更改属性值的详细信息，请参见使用系统对象的MATLAB系统设计．

`DecimationFactor`- - - - - -大量毁灭的因素
`2`(默认)|正整数

输入信号被抽取小数的因数，指定为正整数。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`DifferentialDelay`- - - - - -滤波器梳状段的差分延迟
`1`(默认)|正整数

在滤波器的每个梳状部分中使用的差分延迟值，指定为正整数。详细信息请参见算法．如果差分延迟是内置整数数据类型，则抽取因子必须是相同的整数数据类型或双．例如，如果差分延迟是int8，则抽取因子必须为int8或双．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`NumSections`- - - - - -积分器和梳段数
`2`(默认)|正整数

CIC滤波器的积分器和梳状段数，指定为正整数。这个数字表示滤波器的梳状部分或积分器部分的节数。CIC过滤器中的总节数是此属性给出的节数的两倍。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`FixedPointDataType`- - - - - -定点属性指定
`完整的精度`(默认)|`最小分段字长`|`指定字长`|`指定字和分数的长度`

定点属性指定，指定为下列之一:

完整的精度-字长度和分数长度的CIC滤波器部分和对象输出在全精度操作。
最小分段字长命令指定输出字长OutputWordLength财产。该对象确定给出最佳可能精度的滤波器段数据类型和输出分数长度。详细信息请参见getFixedPointInfo而且cicDecimOut论点。
指定字长—指定CIC过滤段的字长和通过SectionWordLengths而且OutputWordLength属性。对象确定相应的分数长度，以提供最好的可能精度。详细信息请参见getFixedPointInfo和cicDecimOut论点。
指定字和分数的长度—指定CIC过滤段的字长和分段长度，以及通过SectionWordLengths，SectionFractionLengths，OutputWordLength,OutputFractionLength属性。

`SectionWordLengths`- - - - - -每个过滤部分的固定字长
`[16 16 16 16]`(默认)|标量|向量

每个筛选器部分使用的定点字长，指定为整数的标量或行向量。单词长度必须大于或等于2。如果指定标量，则该值将应用于筛选器的所有部分。如果你指定一个向量，这个向量的长度必须是2 ×NumSections．

例子:32

例子:[32 32 32 32]

依赖关系

属性时应用此属性FixedPointDataType财产“指定单词长度”或“指定单词和分数长度”．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`SectionFractionLengths`- - - - - -每个滤波器段的定点分数长度
`0`(默认)|标量|向量

用于每个筛选器部分的定点分数长度，指定为整数的标量或行向量。分数长度可以为负、0或正。如果指定标量，则该值将应用于筛选器的所有部分。如果你指定一个向量，这个向量的长度必须是2 ×NumSections．

例子:－2

例子:[-2 0 5 8]

依赖关系

属性时应用此属性FixedPointDataType财产“指定单词和分数长度”．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`OutputWordLength`- - - - - -过滤器输出的定点字长
`32`(默认)|标量整数

用于筛选器输出的定点字长，指定为大于或等于2的标量整数。

依赖关系

属性时应用此属性FixedPointDataType财产“最小节字长度”，“指定单词长度”,或“指定单词和分数长度”．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

`OutputFractionLength`- - - - - -滤波器输出的定点分数长度
`0`(默认)|标量整数

用于过滤器输出的定点分数长度，指定为标量整数。

依赖关系

设置时应用此属性FixedPointDataType财产“指定单词和分数长度”．

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64

使用

语法

cicDecimOut = cicDecim(input)

描述

例子

cicDecimOut= cicDecim (输入）使用CIC十进制对输入进行十进制运算。

输入参数

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`输入`- - - - - -数据输入
向量|矩阵

数据输入，指定为向量或矩阵。输入中的行数必须是DecimationFactor．如果输入为单或双数据类型，与定点数据类型相关的属性设置将被忽略。

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持:是的

输出参数

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`cicDecimOut`- CIC十进制输出
向量|矩阵

抽取的输出，以向量或矩阵的形式返回。输出帧大小等于(1∕DecimationFactor) ×输入帧大小。输出数据的复杂度与输入数据的复杂度相匹配。如果输入是单或双，则输出数据类型与输入数据类型匹配。

类型的输入是内置整数数据类型或定点数据类型，则输出字长度和分数长度取决于您选择的定点数据类型设置FixedPointDataType财产。

完整的精度

当FixedPointDataType设置为“充分精确”，则适用以下关系:

$\begin{array}{l} W l_{输出} ＝ W l_{输入} + N u 米年代 e c t \\ F l_{输出} ＝ F l_{输入} \end{array}$

在那里,

王_输出——输出数据的字长。
FL_输出——输出数据的分数长度。
王_输入——输入数据的字长。
FL_输入——输入数据的分数长度。
NumSect属性指定的CIC过滤器中的节数NumSections财产。

的王_输入而且FL_输入继承自传递给对象算法的数据输入。对于内置整数输入，分数长度为0。

最小分段字长

当FixedPointDataType属性设置为“最小节字长度”中指定的值OutputWordLength财产。输出分数长度，FL_输出，由:

$F l_{输出} ＝ W l_{输出} - （ W l_{输入} - F l_{输入} + N u 米年代 e c t ）$

指定字和分数的长度

当FixedPointDataType属性设置为“指定单词和分数长度”时，输出字长度和分数长度是您在OutputWordLength而且OutputFractionLength属性。

指定字长

当FixedPointDataType属性设置为“指定单词长度”中指定的值OutputWordLength财产。输出分数长度，FL_输出，由:

$F l_{输出} ＝ W l_{输出} - （ W l_{输入} - F l_{输入} + N u 米年代 e c t ）$

数据类型:单|双|int8|int16|int32|int64|uint8|uint16|uint32|uint64|fi
复数支持:是的

对象的功能

要使用对象函数，请将System对象指定为第一个输入参数。例如，释放system对象的系统资源obj，使用这种语法:

发行版(obj)

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专用于dsp。CICDecimator

`generatehdl`	生成量化DSP滤波器的HDL代码(需要滤波器设计HDL编码器）
`impz`	离散时间滤波器的脉冲响应系统对象
`freqz`	离散时间滤波器的频率响应系统对象
`phasez`	离散时间滤波器的相位响应系统对象(打开)
`fvtool`	可视化DSP滤波器的频率响应
`获得`	CIC滤波器增益系统对象
`getFixedPointInfo`	获得定点字和分数长度
`信息`	关于过滤器的信息系统对象

所有系统对象通用

`一步`	运行系统对象算法
`释放`	释放资源并允许更改系统对象属性值和输入特征
`重置`	重置的内部状态系统对象

有关此对象支持的筛选器分析方法的列表，请键入dsp.CICDecimator.helpFilterAnalysis在MATLAB中^®命令提示符。有关相应的函数参考页面，请参见过滤系统对象的分析方法．

例子

全部折叠

使用CICDecimator对象抽取信号

打开实时脚本

请注意:如果您正在使用R2016a或更早的版本，请使用等效的步骤语法替换对对象的每个调用。例如,obj (x)就变成了步骤(obj, x)．

创建一个dsp。C我CDecimator系统对象™DecimationFactor设置为4。将信号从44.1千赫衰减到11.025千赫。

cicdec = dsp.CICDecimator(4);cicdec。FixedPointDataType =“最小节字长度”；cicdec。OutputWordLength = 16;

创建1024个采样点的正弦输入信号，采样频率为44.11 e3 Hz。

Fs = 44.11 e3;% 0.0232秒信号N = (0:1023)';x = fi(sin(2*pi*1e3/Fs*n)，true,16,15);

创建一个dsp。年代ignalSource对象。

src = dsp.SignalSource(x,64);

每帧输出16个样本。

Y = 0 (16,16);为Ii = 1:16 y(Ii，:) = cicdec(src());结束

绘制原始信号和抽取信号的第一帧。输出延迟为2个样本。

D = cicdec.DecimationFactor;diffDelay = cicdec. differaldelay;NumSect = cicdec.NumSections;gainCIC =.．.(D * diffDelay) ^ NumSect;茎(n (56) / Fs、双(x (4:59)))在；茎(n(一14)/ (Fs / D),双(y(1, 3:结束))/ gainCIC,.．.“r”，“填充”)包含(的时间(秒)) ylabel (信号幅度的)传说(原始信号的，.．.“摧毁信号”，.．.“位置”，“北”)举行从；

图中包含一个轴对象。axis对象包含2个stem类型的对象。这些对象分别代表原始信号、抽取信号。

使用信息方法“长”格式，得到定点滤波段的字长和分数长度以及滤波输出。

信息(cicdec“长”）

ans = '离散冷杉多重速率的过滤器(真实 ) ----------------------------------------- 滤波器结构:级联Integrator-Comb杀害多人者大量毁灭因素:4微分延迟:1的部分:2稳定:是的线性相位:是的(1型)实施成本数量的乘数:0条数量:4的状态数:4乘法/输入样本:0添加/输入样本:2.5定点信息部分单词长度:20 19 19 18节部分长度:15 14 14 13输出字长:16输出分数长度:11 '

确定节和输出字长度和分数长度

打开实时脚本

使用getFixedPointInfo函数时，可以确定字长和分数长度的定点节和输出dsp。C我CDecimator而且dsp。C我C我nterpolator系统对象。筛选器部分和输出的数据类型取决于FixedPointDataType属性的过滤器系统对象™。

完整的精度

创建一个dsp。C我CDecimator对象。的默认值NumSections属性是2。这个值表示有两个积分器和梳状段。函数返回的WLs和FLs向量getFixedPointInfo函数各包含五个元素。前两个元素表示两个积分器部分。第三和第四个元素表示两个梳状部分。最后一个元素表示筛选器输出。

cicD = dsp。C我CDecimator

cicD = dsp。C我CDecimator with properties: DecimationFactor: 2 DifferentialDelay: 1 NumSections: 2 FixedPointDataType: 'Full precision'

默认情况下，FixedPointDataType属性设置为“充分精确”．调用getFixedPointInfo函数使用输入数值类型，nt，生成以下字长和分数长度向量。

Nt =数字类型(1,16,15)

nt = DataTypeMode:定点:二进制点缩放signdness: Signed WordLength: 16 FractionLength: 15

[WLs,FLs] = getFixedPointInfo(cicD,nt)% #好吧

WLs =1×518 18 18 18 18 18 18

FLs的=1×515 15 15 15 15 15

有关如何计算单词长度和分数长度的详细信息，请参阅的描述输出参数。

如果你锁定蔡先生对象通过将输入传递给其算法，则不需要将nt的参数getFixedPointInfo函数。

Input = int64(randn(8,1))

输入=8x1 int64列向量1 2 2 1 0 -1 0 0

输出= cicD(输入)

output = 0 1 3 0 DataTypeMode:定点:二进制点缩放signdness: Signed WordLength: 66 FractionLength: 0

[WLs,FLs] = getFixedPointInfo(cicD)% #好吧

WLs =1×566 66 66 66 66 66

FLs的=1×50 0 0 0 0

输出和分段字长是输入字长(在本例中为64)和分段数(2)的和。输出和分段长度为0，因为输入是一个内置整数。

最小分段字长

释放对象并更改FixedPointDataType财产“最小节字长度”．当输入为定点数据时，确定分段并输出定点信息，fi (randn(2), 1, 24日15)．

释放(蔡先生);蔡先生。FixedPointDataType =“最小节字长度”

cicD = dsp。C我CDecimator with properties: DecimationFactor: 2 DifferentialDelay: 1 NumSections: 2 FixedPointDataType: 'Minimum section word lengths' OutputWordLength: 32

inputF = fi(randn(8,2)，1,24,15)

inputF = 3.5784 -0.1241 2.7694 1.4897 -1.3499 1.4090 3.0349 1.4172 0.7254 0.6715 -0.0630 -1.2075 0.7148 0.7172 -0.2050 1.6302 DataTypeMode:定点:二进制点缩放signdness: Signed WordLength: 24 FractionLength: 15

[WLs, FLs] = getFixedPointInfo(cicD,numerictype(inputF))% #好吧

WLs =1×526 26 26 26 32

FLs的=1×515 15 15 15 21

指定字和分数的长度

改变FixedPointDataType财产“指定单词和分数长度”．方法确定定点信息getFixedPointInfo函数。

蔡先生。FixedPointDataType =“指定单词和分数长度”

cicD = dsp。C我CDecimator with properties: DecimationFactor: 2 DifferentialDelay: 1 NumSections: 2 FixedPointDataType: 'Specify word and fraction lengths' SectionWordLengths: [16 16 16 16] SectionFractionLengths: 0 OutputWordLength: 32 OutputFractionLength: 0

[WLs, FLs] = getFixedPointInfo(cicD,numerictype(inputF))% #好吧

WLs =1×516 16 16 16 32

FLs的=1×50 0 0 0 0

字符的各自定点属性分配区段和输出字长和分数长度蔡先生对象。这些值不是由输入数字类型决定的。要确认，请拨打getFixedPointInfo函数，而不传递numerictype输入参数。

[WLs, FLs] = getFixedPointInfo(cicD)% #好吧

WLs =1×516 16 16 16 32

FLs的=1×50 0 0 0 0

指定字长

要指定筛选器部分和输出的字长，请设置FixedPointDataType财产“指定单词长度”．

蔡先生。FixedPointDataType =“指定单词长度”

cicD = dsp。C我CDecimator with properties: DecimationFactor: 2 DifferentialDelay: 1 NumSections: 2 FixedPointDataType: 'Specify word lengths' SectionWordLengths: [16 16 16 16] OutputWordLength: 32

的getFixedPointInfo函数需要输入数字类型，因为该信息用于计算节和字分数长度。

[WLs, FLs] = getFixedPointInfo(cicD,numerictype(inputF))

WLs =1×516 16 16 16 32

FLs的=1×55 5 5 5 21

有关该函数如何计算单词和分数长度的详细信息，请参阅的描述输出参数．

算法

全部展开

CIC抽取滤波器

CIC抽取滤波器更多关于被实现为一连串的N分段积分器后面跟着一个变化率因子R，然后是N梳状过滤器的部分。

该图显示了两段级联积分器和两段级联梳状滤波器。CIC滤波器积分器部分的单位延迟可以位于前馈路径或反馈路径。这两种配置产生相同的滤波器频率响应。然而，由于延迟，这两种配置的数值输出是不同的。该块将单元延迟放在积分器的前馈路径中，因为它是HDL实现的首选配置。

参考文献

[1]霍格诺尔，E.B.一种用于抽取和插值的经济型数字滤波器。IEEE声学、语音与信号处理汇刊．第29卷，第2期，1981,155-162。

[2]迈耶-贝斯，美国;数字信号处理与现场可编程门阵列．纽约:施普林格，2001。

[3]哈里斯，弗雷德里克J。通信系统多速率信号处理“，．印第安纳波利斯:Prentice Hall PTR, 2004。

扩展功能

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

使用注意事项和限制:

看到系统对象在MATLAB代码生成(MATLAB编码器)．

HDL代码生成
使用HDL Coder™为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码。

该对象支持使用Filter Design HDL Coder™产品生成HDL代码。有关工作流和限制，请参见生成过滤系统对象的HDL代码(Filter Design HDL Coder)．

版本历史

在R2012a中引入

另请参阅

dsp。C我CDecimator

描述

创建

语法

描述

属性

DecimationFactor- - - - - -大量毁灭的因素2(默认)|正整数

DifferentialDelay- - - - - -滤波器梳状段的差分延迟1(默认)|正整数

NumSections- - - - - -积分器和梳段数2(默认)|正整数

FixedPointDataType- - - - - -定点属性指定完整的精度(默认)|最小分段字长|指定字长|指定字和分数的长度

SectionWordLengths- - - - - -每个过滤部分的固定字长[16 16 16 16](默认)|标量|向量

依赖关系

SectionFractionLengths- - - - - -每个滤波器段的定点分数长度0(默认)|标量|向量

依赖关系

OutputWordLength- - - - - -过滤器输出的定点字长32(默认)|标量整数

依赖关系

OutputFractionLength- - - - - -滤波器输出的定点分数长度0(默认)|标量整数

依赖关系

使用

语法

描述

输入参数

输入- - - - - -数据输入向量|矩阵

输出参数

cicDecimOut- CIC十进制输出向量|矩阵

对象的功能

专用于dsp。CICDecimator

所有系统对象通用

例子

使用CICDecimator对象抽取信号

确定节和输出字长度和分数长度

更多关于

CIC滤波器

不动点

算法

CIC抽取滤波器

参考文献

扩展功能

C/ c++代码生成使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

HDL代码生成使用HDL Coder™为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码。

版本历史

另请参阅

功能

对象

块

主题

`DecimationFactor`- - - - - -大量毁灭的因素
`2`(默认)|正整数

`DifferentialDelay`- - - - - -滤波器梳状段的差分延迟
`1`(默认)|正整数

`NumSections`- - - - - -积分器和梳段数
`2`(默认)|正整数

`FixedPointDataType`- - - - - -定点属性指定
`完整的精度`(默认)|`最小分段字长`|`指定字长`|`指定字和分数的长度`

`SectionWordLengths`- - - - - -每个过滤部分的固定字长
`[16 16 16 16]`(默认)|标量|向量

`SectionFractionLengths`- - - - - -每个滤波器段的定点分数长度
`0`(默认)|标量|向量

`OutputWordLength`- - - - - -过滤器输出的定点字长
`32`(默认)|标量整数

`OutputFractionLength`- - - - - -滤波器输出的定点分数长度
`0`(默认)|标量整数

`输入`- - - - - -数据输入
向量|矩阵

`cicDecimOut`- CIC十进制输出
向量|矩阵

C/ c++代码生成
使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

HDL代码生成
使用HDL Coder™为FPGA和ASIC设计生成Verilog和VHDL代码。