Utilice las funciones multirate, resample y upsample para cambiar la frecuencia de muestreo de una señal de formas diferentes y con distintas suposiciones.
Función multirate con filtro FIR por defecto
La función multirate utiliza la demora de grupo de un filtro FIR de fase lineal para calcular el punto provisional en el que termina y en el que se trunca la salida inicial.
1. Defina los parámetros de señal.
2. Utilice la función sin para definir una señal de suma de senos.
3. Aplique la función multirate a la señal.
4. Trace la señal del nuevo muestreo.
En el gráfico se muestra que la señal muestreada de nuevo está ligeramente desplazada y contiene n/m veces el número de puntos de datos originales. Este desplazamiento lo introduce el filtro FIR y es igual a su demora de grupo.
Función multirate con filtro FIR de paso bajo opcional
1. Defina la frecuencia de corte, el número de coeficientes y el tipo de ventana de transición gradual.
2. Utilice la función lowpass para calcular los coeficientes del filtro FIR de paso bajo.
3. Utilice la función multirate para volver a muestrear la señal x con un factor diferente.
4. Trace la señal del nuevo muestreo.
El nuevo muestreo da lugar a una atenuación de la señal, ya que el filtro FIR no tiene una ganancia igual a la frecuencia de muestreo por aumento n.
5. Ajuste los coeficientes del filtro FIR para corregir la ganancia y vuelva a trazar la señal muestreada de nuevo.
Al ajustar los coeficientes del filtro FIR, se quita el efecto de escalado.
Muestreo por aumento de la señal
Se puede utilizar la función multirate para realizar un muestreo por aumento o por reducción de una señal.
1. Utilice la función multirate para muestrear por aumento la señal x aumentando la proporción n/m.
2. Trace la señal muestreada por aumento.
Al aumentar la proporción n/m, se obtiene un número mayor de muestras totales, tal como indica el valor de longitud, y un número mayor de muestras nuevas entre dos muestras consecutivas de la señal original.
3. Utilice la función multirate para muestrear por reducción la señal x reduciendo la proporción n/m.
4. Trace la señal muestreada por reducción.
Al reducir la proporción n/m, se obtiene un número menor de muestras totales, tal como indica el valor de longitud, y un número menor de muestras nuevas entre dos muestras consecutivas de la señal original.
Muestreo por aumento de datos
La función upsample realiza una FFT de los datos originales, añadiendo ceros en medio del rango de coeficientes para crear una transformada que tenga la longitud interpolada necesaria y, después, realizando la transformación inversa del espectro extendido. No existe ningún método exclusivo para la interpolación de datos. También se puede utilizar un filtro FIR diseñado a tal efecto. En el caso de datos de comportamiento normal, esta función devuelve una interpolación razonable.
1. Defina el factor de interpolación n y aplique la función upsample a la señal x.
2. Trace la señal devuelta.
La señal devuelta es una versión interpolada de la señal x con n veces el número de puntos.
Nuevo muestreo de la señal
La función resample utiliza la interpolación, como se indica arriba, para producir n veces el número de puntos y, después, tomar todos los puntos mth para generar la salida.
1. Defina el factor de decimación m y el factor de interpolación n.
2. Trace la señal devuelta.
La señal devuelta tiene 3/5 el número de puntos, por lo que el espaciado entre muestras es 5/3 del espaciado original.
Uso del muestreo por aumento de datos con entradas periódicas y aperiódicas
En la función upsample se presupone que la entrada es periódica. Analice la señal devuelta en ambos casos.
Entrada aperiódica
1. Defina el factor de interpolación.
2. Defina una señal de entrada no periódica.
3. Aplique la función upsample.
4. Trace la señal devuelta.
En la rutina de interpolación se presupone que X es periódica. Por lo tanto, intenta interpolar puntos cerca del borde del gráfico que subirán otra vez a la altura inicial de 1. Sin embargo, la función proporciona resultados adecuados si el "ajuste" de la secuencia de entrada proporciona una función de suavizado razonable.
Entrada periódica
1. Defina el factor de interpolación.
2. Defina una señal de entrada periódica.
3. Aplique la función upsample.
4. Trace la señal devuelta.
La interpolación es una aproximación más cercana de la señal original cuando dicha señal es periódica.
