Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов (2002) (1095939), страница 78
Текст из файла (страница 78)
далее); С3 г — массив ячеек, содержащий историю изменений внутренних состояний для всех секций фильтра. Ячейка к соответствует в-й секции фильтра, а содержимое ячейки представляет собой матрицу, каждый столбец которой дает внутреннее состояние вей секции в соответствующий момент времени. Так, начальное состояние Й-й секции равно г(х)(:,1), а конечное — г(х)(:,епб); 0 ч — массив ячеек, содержагций количество переполнений, произошедших в каждой секции фильтра на каждом временном шаге, Ячейка к соответствует )а-й секции фильтра и содержит вектор, значения которого показывают количество переполнений в данной секции на разных временных тактах. помимо функции г(1гег пакет Р(1(ег [)ез(йп расширяет реализации функций Ггецг, ! врг и гр1 впе, так что они тоже могут вместо двух векторов в и Ь принимать на входе объект квацтованного фильтра для расчета 'илн отображения его соответствующих характеристик: тгецг(пц, ...) (врг(пц...,) гр1апе(йц....) Кроме перечисленных функций с объектами квантованных фильтров могут работать следующие функции: (1 Ьц1 - сопчегг(йц, ' пеивггисг') — производит преобразование формы реализа.
ции квантованного фильтра. новая форма задается параметром 'пеивггисг "1 О Ьц1 - соруоЬ)(пц) — создает независимую копию объекта квантованного фильтра с теми же значениями свойств, что у исходного объекта Ьц (см, приведенный ранее комментарий к одноименной функции для объектов квацтователей); 41'1 Функции пакета расширения Ггцег Оез1оп Таблица Т.б.
Свойства обьвкта квантованного Фильтра Описанив Имя свойствв Объект цнзпС1гег, зздающий формат квантования коэффициентов фильтра ! Сое111с1епСГогвзС Г11Сег5Сгоссоге Форма реализации фильтра (см. табл. 7А) 1приСГогваС Объект цээпС1зег, задающий формат квантования входного сигнала Число каскадно включенных секций фильтра (только для чтения) , 'Мовзег015есС1опз Объект цоапС1гег, задающий формат квантования чисел, умножаемых на коэффициенты фильтра Мо111р11сапцрогеаС ОрС1в1хеОп1СуОз1пз Объект цоапС1хег, задающий формат квантования выходного сигнала ОосроСГогваС Объект цоапСзхег, задающий формат квантования результатоэ операций умножения РгоеосСГогвзС Коэффициенты фильтра восле квантования (только для чтения) Оиаптд геосоегт!с1епез Исходные (до квантования) коэффициенты фильтра йетегепсесоетт1с1епсз Коэффициенты масштабирования входных и выходных сигна- лов секций фильтра, Это свойство может быть скаляром (тогда на заданный коэффициент умножается только входной сигнал фильтра) либо вектором с числом элементов, на единицу пре- вышюощим число секций фильтра.
В последнем случае первый элемент вектора задает коэффициент масштабирования для входного сигнала, последующие значения используются для масштабирования сигнала между секциями, а последний коэф- фициент применяется к выходному сигналу фильтра 5сз1етз)оез Число элементов памяти (зздержек) в каждой секции фильтра (только для чтения) 5Сасезрег5есС1оп Объект ПоапС1гег, задающий формат квантования результатов операций сложения 5эвГогваС Это свойство не отображается в явном виде при выводе инфор- | мании об объекте на экран, поскольку ему не соответствует поле структуры обьекта. Однако значение этого свойства можно считывать и зздавать (возможные варианты — 'оп' и принятое по умолчанию 'отт').
Если установлено состояние 'оп', при вычислениях будут исключены умножения на коэффициенты, равные единице. Кроме того, при этом для квантования коэффициентов фильтра вместо объекта цэзпС1 хег будет использован объект ип1СцозпС1гег, что позволяет точно пред- ставлять единичные значения 412 Глава 7, Эффекты квантования в цифровых системах О отвратя)) — выводит на экран свойства объекта; О ерэ(00) — выводит на экран относительную точность представления чисел в квантовапном фильтре; О Лад = 1эа)) раза(Ьо) — возвращает 1, если фильтр )х) имеет всепропускающие секции, и О в противном случае; О Г)ад 1эа))раээ(Ьц, Е) — возвращает 1, если /г-я секция фильтра )к( является всепропускающей, и О в противном случае; О 1)ад = тэ11г(Нц) — возвращает 1, если фильтр )х) является нерекурсивным, и О в противном случае; О Л ад = т зГт г(Ьд, ~) — возвращает 1, если )т-я секция фильтра Нд является нерекурсивной, и О в противном случае; О Г)ад = тэ) ЧпрЬазе(Ьц) — возвращает 1, если фильтр эо имеет хотя бы одну секцию с линейной ФЧХ, и 0 в противном случае; О 1) вд = 1э)тврЛаве(Нц, Е) — возвращает 1, если /г-я секция фильтра Ид имеет линейную ФЧХ, и О в противном случае; О 11 ад - 1звахрЬаэе()к() — возвращает 1, если фильтр )х) имеет хотя бы одну максимально-фазовую секцию (все нули функции передачи которой лежат на комплексной плоскости вяе единичной окружности или на ней), и О в противном случае; О Г) ад = 1звахрлазе(лд.
К) — возвращает 1, если Й-я секция фильтра лд является максимально-фазовой, и О в противном случае; Лад тэв1прЬазе(Ьц) — возвращает 1, если фильтр Нд имеет хотя бы одну минимально-фазовую секцию (все нули функции передачи которой лежат на комплексной плоскости виут)ти единичной окружности или ва ней), и О в противном случае; О Г)ад = 1зв1прйаве(Ид, (т) — возвращает 1, если Й-я секция фильтра Нд является минимально-фазовой, и О в противном случае; О Пад = ттагеа)()к)) — возвращает 1, если все исходные коэффициенты фильтра 0д являются вещественными, и О в противном случае; О 1)ад = ттазоэОх)) — возвращает 1, если фильтр )х) составлен из секций второго порядка, то есть если порядок любой его секции не превосходит двух, и 0 в противном случае; О т)ад 1зз1аЫе(Ьц) — возвращает 1, если фильтр Нд является устойчивым, и 0 в противном случае; О Лад " 1вз1аЫе(0д, 1) — возвращает 1, если )т-я секция фильтра Ид является устойчивой, и О в противном случае; О 11втСсус)е — функция анализа предельных циклов в квантованных фильтрах.
Она будет подробно рассмотрена далее; О и) в — функция оценки частотной характеристики квантованпого фильтра шумовым методом (по1эе 1оайпй пте(пот(, )т)( М). Рассмотрение этого метода выходит за рамки тематики данной книги; О порегаСтопв((1д) — выводит на экран сведения о числе операций квантования, выполненных различными квантователями квантованного фильтра )х); Функции пакета расширения Вкег Оез!Оя 4(З Ы Лт(1 - погяа)1ге(Л9) — нормализация коэффициентов квантованного фильтра. Возвращаемый объект квантованиого фильтра ~щ1 имеет коэффициенты, по модулю не превосходящие единицу. Нормализация производится путем деления всех коэффициентов на одно и то же число, равное степени двойки. Если фильтр составлен из пос.чедовательно включенных секций, нормализация для каждой секции выполняется независимо.
Нормализации не могут подвергаться фильтры, реализованные в пространстве состояний (з(а(е-зрасе), и решетчатые (!аСС(се) фильтры; ).) почегт)сиз(Л9) — выводит па экран сведения о числе переполнений, возникших при выполнении операций квантования различными квантователями квантованного фильтра Лц; (] пця2Ь1п(пг() — отображает квантованные коэффициенты фильтра в виде лвоичных строк (то есть строк, содержагцнх символы 'О' и '1'); (1 с пив2Ь1п(ЛО) — возвращает массив ячеек, содержащий значения квантованиых коэффициентов фильтра в внде двоичных строк; ).) пця2Лех(ЛО) — отображает квантованные коэффициенты фильтра в виде шестнадцатеричных строк (то есть строк, содержащих символы 'О'...'9' н 'А'...'Г'); (э с = пие2Лех(ЛО) — возвращает массив ячеек, содержащий значения квантованных коэффициентов фильтра в виде шестнадцатеричных строк; (1 пця21пС(ЛО) — отображает квантованные коэффициенты фильтра в виде целых чисел; (1 с = пця21пС(Л9) — возвращает массив ячеек, содержащий значения квантованных коэффициентов фильтра в виде целых чисел; (1 пз " пцеЬего(зесС1опз(ЛО) — возвращает число секций кваитованного фильтра Лц; (1 орС орС!е1гецп1Суда1пз(Лг() — возвращает значение свойства ОрС1ппгеОп1СЭ6а1пз; С) и = огбег(ЛО) — возвращает порядок фильтра; С) и огбег(ЛО.
С) — возвращает порядок Й-й секции фильтра; (1 [Ьц, ао, Ьг, аг] = ОГ1)С2СГ(ЛО) — расчет функции передачи квантованного фильтра. Выходные параметры Ьц и ац содержат значения коэффициентов полиномов числителя и зг~амепателя функции передачи квантованиого фильтра, а Ьг и аг — аналогичные коэффициенты для исхолного фильтра; 0 [со, сг] " цС1)С2СЙЛО, 'зесС1опз') — возвращает массивы ячеек, содержащие функции передачи отдельных секций квантованного (сц) и исходного (сг) фильтров.
Поясним структуру возвращаемых массивов ячеек на примере массива сц: сц = ((Ь91,а91), (Ь92.ас)2), .), где ЬО1 и а91 — коэффициенты полиномов числителя и зналтенателя функции передачи первой секции фильтра, Ь92 и ао2 — то же для второй секции и т. д.; (] т(герогС(9) — выводит на экран статистическую информацию о работе квантователей, входящих в состав фильтра (максимальное и минимальное значения входного сигнала, число переполнений и случаев потери значимости, а также количество выполненных квантований); 0 з г(герогС(9) — возвращает ту же информацию в полях структуры з; Глава 7.
Эффекты кввнтоввнии в цифровых системах 414 » (Ь, а] = е11!р(5. 1. 40. 0.2) Ь- 0.0153 -0.0221 0.0154. 0.0154 1.0000 -3.9043 6.5819 -5.8940 -0.0221 0.0153 2.7935 -0.5599 Как видите, ряд коэффициентов фильтра по модулю превышает единицу. Чтобы использовать параметры квантователей по умолчанию, коэффициенты фильтра необходимо привести к диапазону [ — 1, 11.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
