Раздел "Обработка сигналов и изображений\Signal Processing Toolbox"

Список функций Signal Processing Toolbox: Оглавление

Список соответствует версии пакета 5.1 (R12.1).

Анализ фильтров

• abs — модуль комплексного числа
• angle — фаза комплексного числа
• filternorm — расчет 2-нормы или -нормы дискретного фильтра
• freqs — расчет комплексной частотной характеристики аналоговой системы по ее функции передачи, заданной в s-области
• freqspace — вычисление вектора частот для расчета частотных характеристик
• freqz — расчет комплексной частотной характеристики дискретной системы по ее функции передачи, заданной в z-области
• freqzplot — вывод графиков частотных характеристик
• fvtool — визуализация характеристик фильтров (Filter Visualization Tool, FVTool)
• grpdelay — расчет групповой задержки дискретной системы
• impz — расчет импульсной характеристики дискретной системы
• unwrap — устранение скачков фазовых характеристик
• zplane — отображение нулей и полюсов дискретной системы на комплексной плоскости

Реализация фильтров

• conv — свертка
• conv2 — двумерная свертка
• deconv — обращение свертки
• fftfilt — блоковая фильтрация с использованием БПФ
• filter — дискретная фильтрация
• filter2 — двумерная дискретная фильтрация
• filtfilt — двунаправленная фильтрация без внесения фазового сдвига
• filtic — расчет внутреннего состояния фильтра по отсчетам входного и выходного сигналов
• latcfilt — дискретная фильтрация с помощью решетчатого фильтра
• medfilt1 — одномерная медианная фильтрация
• sgolayfilt — дискретная фильтрация с помощью фильтра Савицкого—Голея
• sosfilt — дискретная фильтрация с помощью фильтра, представленного в виде секций второго порядка
• upfirdn — вставка нулей, фильтрация с помощью нерекурсивного фильтра и прореживание сигнала

Синтез нерекурсивных дискретных фильтров

• convmtx — матрица свертки
• cremez — синтез фильтров с комплексными коэффициентами и нелинейными ФЧХ методом Ремеза
• fir1 — синтез ФНЧ, ФВЧ, полосовых, режекторных и многополосных фильтров с использованием окон
• fir2 — синтез фильтров с произвольной АЧХ с использованием окон
• fircls — синтез фильтров с произвольной АЧХ путем минимизации среднеквадратической ошибки с ограничением максимального отклонения
• fircls1 — синтез ФНЧ и ФВЧ путем минимизации среднеквадратической ошибки с ограничением максимального отклонения
• firls — синтез фильтров с произвольной АЧХ путем минимизации среднеквадратической ошибки
• firrcos — синтез фильтра с косинусоидальным сглаживанием АЧХ
• intfilt — синтез интерполирующего фильтра
• kaiserord — оценка требуемого порядка фильтра, синтезируемого с использованием окна Кайзера
• remez — синтез фильтров методом Ремеза
• remezord — оценка требуемого порядка фильтра, синтезируемого методом Ремеза
• sgolay —синтез сглаживающего фильтра Савицкого—Голея

Синтез рекурсивных дискретных фильтров

• butter — синтез фильтра Баттерворта
• cheby1 — синтез фильтра Чебышева первого рода (пульсации в полосе пропускания)
• cheby2 — синтез фильтра Чебышева второго рода (пульсации в полосе задерживания)
• ellip — синтез эллиптического фильтра (фильтра Кауэра)
• maxflat — синтез обобщенного ФНЧ Баттерворта
• yulewalk — синтез рекурсивного фильтра с произвольной АЧХ методом Юла—Уолкера

Оценка требуемого порядка рекурсивного фильтра

• buttord — оценка требуемого порядка фильтра Баттерворта
• cheb1ord — оценка требуемого порядка фильтра Чебышева первого рода
• cheb2ord — оценка требуемого порядка фильтра Чебышева второго рода
• ellipord — оценка требуемого порядка эллиптического фильтра

Расчет аналоговых фильтров-прототипов

• besselap — расчет фильтра-прототипа Бесселя
• buttap — расчет фильтра-прототипа Баттерворта
• cheb1ap — расчет фильтра-прототипа Чебышева первого рода (пульсации в полосе пропускания)
• cheb2ap — расчет фильтра-прототипа Чебышева второго рода (пульсации в полосе задерживания)
• ellipap — расчет эллиптического фильтра-прототипа

Расчет аналоговых фильтров

• besself — расчет аналогового фильтра Бесселя
• butter — расчет фильтра Баттерворта
• cheby1 — расчет фильтра Чебышева первого рода
• cheby2 — расчет фильтра Чебышева второго рода
• ellip — расчет эллиптического фильтра (фильтра Кауэра)

Преобразования аналоговых фильтров

• lp2bp — преобразование ФНЧ в полосовой фильтр
• lp2bs — преобразование ФНЧ в режекторный фильтр
• lp2hp — преобразование ФНЧ в ФВЧ
• lp2lp — изменение частоты среза аналогового ФНЧ

Дискретизация фильтров

• bilinear — синтез дискретного фильтра по аналоговому прототипу методом билинейного z-преобразования
• impinvar — синтез дискретного фильтра по аналоговому прототипу методом инвариантной импульсной характеристики

Преобразования линейных систем

• latc2tf — преобразование параметров решетчатой или решетчато-лестничной структуры в коэффициенты полиномов функции передачи
• polystab — стабилизация полинома
• polyscale — масштабирование корней полинома
• residuez — разложение функции передачи на простые дроби в z-области
• sos2ss — преобразование секций второго порядка в параметры пространства состояний
• sos2tf — преобразование секций второго порядка в коэффициенты полиномов функции передачи
• sos2zp — преобразование секций второго порядка в нули и полюсы функции передачи
• ss2sos — преобразование параметров пространства состояний в параметры набора секций второго порядка
• ss2tf — преобразование параметров пространства состояний в коэффициенты полиномов функции передачи
• ss2zp — преобразование параметров пространства состояний в нули и полюсы функции передачи
• tf2latc — преобразование коэффициентов полиномов функции передачи в параметры решетчатой или решетчато-лестничной структуры
• tf2sos — преобразование коэффициентов полиномов функции передачи в параметры набора секций второго порядка
• tf2ss — преобразование коэффициентов полиномов функции передачи в параметры пространства состояний
• tf2zp — преобразование коэффициентов полиномов функции передачи в нули и полюсы функции передачи
• zp2sos — преобразование нулей, полюсов и коэффициента усиления системы в параметры набора секций второго порядка
• zp2ss — преобразование нулей, полюсов и коэффициента усиления системы в параметры пространства состояний
• zp2tf — преобразование нулей, полюсов и коэффициента усиления системы в коэффициенты полиномов функции передачи

Весовые функции (окна)

• bartlett — окно Бартлетта
• barthannwin — модифицированное окно Бартлетта—Ханна
• blackman — окно Блэкмена
• blackmanharris — окно Блэкмена—Харриса
• bohmanwin — окно Бомена.
• chebwin — окно Чебышева
• gausswin — гауссово окно
• hamming — окно Хэмминга
• hann — окно Ханна
• kaiser — окно Кайзера
• nuttallwin — альтернативная версия окна Блэкмена—Харриса, предложенная Наттоллом
• rectwin — прямоугольное окно
• triang — треугольное окно
• tukeywin — окно Тьюки
• window — общий интерфейс для вызова функции расчета произвольного окна

Преобразования

• bitrevorder — перестановка элементов входного вектора в порядке, определяемом обратным расположением битов в номерах индексов
• czt — вычисление z-преобразования с использованием ЛЧМ-фильтрации
• dct — дискретное косинусное преобразование
• dftmtx — матрица коэффициентов дискретного преобразования Фурье
• fft — быстрое преобразование Фурье
• fft2 — двумерное быстрое преобразование Фурье
• fftshift — взаимная перестановка половин вектора
• goertzel — алгоритм Герцеля второго порядка
• hilbert — расчет аналитического сигнала с помощью преобразования Гильберта
• idct — обратное дискретное косинусное преобразование
• ifft — обратное быстрое преобразование Фурье
• ifft2 — обратное двумерное быстрое преобразование Фурье

Кепстральный анализ

• cceps — расчет комплексного кепстра
• icceps — расчет сигнала по его комплексному кепстру
• rceps — расчет вещественного кепстра и минимально-фазовая реконструкция сигнала

Статистическая обработка сигналов и спектральный анализ

• cohere — оценка функции взаимной когерентности
• corrcoef — расчет коэффициентов корреляции
• corrmtx — расчет автокорреляционной матрицы
• cov — расчет ковариационной матрицы
• csd — оценка взаимной спектральной плотности
• pburg — оценка спектральной плотности мощности методом Берга
• pcov — оценка спектральной плотности мощности ковариационным методом
• peig — оценка псевдоспектра путем анализа собственных векторов корреляционной матрицы
• periodogram — оценка спектральной плотности мощности путем вычисления периодограммы
• pmcov — оценка спектральной плотности мощности модифицированным ковариационным методом
• pmtm — оценка спектральной плотности мощности методом Томсона
• pmusic — оценка псевдоспектра методом MUSIC
• psdplot — вывод графиков спектральной плотности мощности
• pwelch — оценка спектральной плотности мощности методом Уэлча
• pyulear — оценка спектральной плотности мощности авторегрессионным методом Юла—Уолкера
• rooteig — оценка частот и уровней синусоидальных составляющих сигнала путем анализа собственных векторов корреляционной матрицы
• rootmusic — оценка частот и уровней синусоидальных составляющих сигнала методом MUSIC
• tfe — оценка функции передачи линейной системы
• xcorr — расчет взаимной корреляционной функции
• xcorr2 — расчет двумерной взаимной корреляционной функции
• xcov — расчет ковариационной функции

Параметрическое моделирование

• arburg — расчет коэффициентов авторегрессионной модели методом Берга
• arcov — расчет коэффициентов авторегрессионной модели ковариационным методом
• armcov — расчет коэффициентов авторегрессионной модели модифицированным ковариационным методом
• aryule — расчет коэффициентов авторегрессионной модели методом Юла—Уолкера
• invfreqs — подбор коэффициентов полиномов функции передачи аналоговой системы по ее частотной характеристике
• invfreqz — подбор коэффициентов полиномов функции передачи дискретной системы по ее частотной характеристике
• prony — синтез дискретного фильтра по отсчетам импульсной характеристики методом Прони
• stmcb — подбор коэффициентов полиномов функции передачи дискретной системы по ее импульсной характеристике итерационным методом Штейглица—МакБрайда

Линейное предсказание

• ac2rc — преобразование автокорреляционной последовательности в коэффициенты отражения
• ac2poly — преобразование автокорреляционной последовательности в коэффициенты предсказания
• is2rc — преобразование арксинусных параметров в коэффициенты отражения
• lar2rc — преобразование логарифмических отношений в коэффициенты отражения
• levinson — решение системы уравнений Юла—Уолкера рекурсивным методом Левинсона—Дурбина
• lpc — расчет коэффициентов линейного предсказания автокорреляционным методом
• lsf2poly — преобразование частот спектральных линий в коэффициенты предсказания
• poly2ac — преобразование коэффициентов предсказания в автокорреляционную последовательность
• poly2lsf — преобразование коэффициентов предсказания в частоты спектральных линий
• poly2rc — преобразование коэффициентов предсказания в коэффициенты отражения
• rc2ac — преобразование коэффициентов отражения в автокорреляционную последовательность
• rc2is — преобразование коэффициентов отражения в арксинусные параметры
• rc2lar — преобразование коэффициентов отражения в логарифмические отношения
• rc2poly — преобразование коэффициентов отражения в коэффициенты предсказания
• rlevinson — обратная рекурсия Левинсона—Дурбина
• schurrc — преобразование корреляционного вектора в коэффициенты отражения методом Шура

Изменение частоты дискретизации

• decimate — понижение частоты дискретизации сигнала (прореживание)
• downsample — выделение каждого n-го отсчета сигнала
• interp — повышение частоты дискретизации сигнала (интерполяция)
• interp1 — общая функция одномерной интерполяции (базовая библиотека MATLAB)
• resample — передискретизация сигнала
• spline — интерполяция кубическими сплайнами
• upfirdn — вставка нулей, фильтрация с помощью нерекурсивного фильтра и прореживание сигнала
• upsample — вставка нулей между отсчетами сигнала

Генерация сигналов

• chirp — генерация сигнала с изменяющейся частотой
• diric — функция Дирихле (периодическая sinc-функция)
• gauspuls — генерация радиоимпульса с гауссовой огибающей
• gmonopuls — генерация гауссова моноимпульса
• pulstran — генерация последовательности импульсов произвольной формы
• rectpuls — генерация одиночного прямоугольного импульса
• sawtooth — генерация периодического пилообразного сигнала
• sinc — функция sinc(x) = sin(px)/(px)
• square — генерация периодической последовательности прямоугольных импульсов
• tripuls — генерация одиночного треугольного импульса
• vco — генератор, управляемый напряжением

Специализированные операции

• buffer — преобразование вектора отсчетов сигнала в матрицу последовательных кадров
• cell2sos — преобразование массива ячеек в матрицу параметров секций второго порядка
• cplxpair — выделение комплексно-сопряженных пар в векторе комплексных чисел
• demod — демодуляция сигнала
• dpss — расчет дискретных вытянутых сфероидальных функций
• dpssclear — удаление дискретных вытянутых сфероидальных функций из базы данных
• dpssdir — получение каталога базы данных дискретных вытянутых сфероидальных функций
• dpssload — загрузка дискретных вытянутых сфероидальных функций из базы данных
• dpsssave — сохранение дискретных вытянутых сфероидальных функций в базе данных
• eqtflength — выравнивание длин векторов путем дополнения нулями
• modulate — модуляция сигнала
• seqperiod — определение периода повторения элементов вектора
• sos2cell — преобразование матрицы параметров секций второго порядка в массив ячеек
• specgram — расчет спектрограммы сигнала
• stem — вывод графика дискретной последовательности отсчетов в виде “стебельков”
• strips — вывод графика сигнала в несколько строк
• udecode — восстановление сигнала по номерам уровней квантования
• uencode — равномерное квантование сигнала

Графические пользовательские среды

• fdatool — графическая среда для синтеза и анализа фильтров (Filter Design and Analysis Tool)
• sptool — графическая среда обработки сигналов (Signal Processing Tool)

Демонстрационные примеры

• cztdemo — демонстрация быстрого преобразования Фурье и z-преобразования с использованием ЛЧМ-фильтрации
• filtdem — фильтрация сигнала
• filtdem2 — расчет полосового фильтра
• filtdemo — расчет фильтра нижних частот
• moddemo — модуляция и демодуляция
• phone — спектральный анализ сигналов тонального набора телефонного номера
• sgolaydemo — демонстрация фильтра Савицкого—Голея
• sigdemo1 — демонстрация дискретного преобразования Фурье
• sigdemo2 — демонстрация непрерывного преобразования Фурье
• sosdemo — демонстрация разделения фильтра на секции второго порядка
• specgramdemo — демонстрация спектрограммы
• windtrandemo — демонстрация сглаживания переходных процессов с использованием окон