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FVTool

Herramienta de visualización de filtros

Descripción

Filter Visualization Tool es una app interactiva que permite mostrar y analizar las respuestas, los coeficientes y otra información de un filtro. También puede sincronizar FVTool y Filter Designer para visualizar inmediatamente cualquier cambio realizado en el diseño de un filtro.

En la app, puede ver:

• Respuesta de magnitud

• Respuesta de fase

• Retardo de grupo

• Retardo de fase

• Respuesta al impulso

• Respuesta al escalón

• Gráfica de polos y ceros

• Coeficientes del filtro

• Información del filtro

Para obtener más información, consulte Tipos de análisis.

Más

Si ha instalado DSP System Toolbox™, FVTool también puede mostrar la respuesta en frecuencia de un System object™ de filtro. Si necesita filtrar datos de transmisión en tiempo real, se recomienda utilizar System objects. Para obtener más información, consulte fvtool (DSP System Toolbox).

×

Abrir FVTool

FVTool puede abrirse de forma programática utilizando uno de los métodos descritos en Uso programático.

Ejemplos

Respuesta de magnitud de un filtro elíptico

Considere un filtro elíptico de 6.º orden con una ondulación de banda de paso de 3 dB, una atenuación de banda de parada de 50 dB, una tasa de muestreo de 1 kHz y un borde de banda de paso normalizado de 300 Hz. Muestre la respuesta de magnitud del filtro.

[b,a] = ellip(6,3,50,300/500);
fvtool(b,a)

Respuesta de magnitud y fase del filtro FIR paso banda

Diseñe un filtro FIR paso banda de 50.º orden con frecuencias de la banda de parada de 150 Hz y 350 Hz, así como frecuencias de la banda de paso de 200 Hz y 300 Hz. La tasa de muestreo es 1000 Hz. Visualice la respuesta de magnitud y fase del filtro.

N = 50;
Fstop1 = 150;
Fstop2 = 350;

Fpass1 = 200;
Fpass2 = 300;

Fs = 1e3;

bpFilt = designfilt("bandpassfir",FilterOrder=N, ...
StopbandFrequency1=Fstop1,StopbandFrequency2=Fstop2,...
PassbandFrequency1=Fpass1,PassbandFrequency2=Fpass2,...
SampleRate=Fs);

fvtool(bpFilt,Analysis="freq")

Seleccione el botón Analysis Parameters de la barra de herramientas. Aparece la ventana de parámetros de análisis que muestra los parámetros asociados a la gráfica.

Comandos del identificador de figuras de FVTool

Muestre las respuestas de magnitud de un filtro elíptico de 6.º orden. Especifique una ondulación de la banda de paso de 3 dB, una atenuación de la banda de parada de 50 dB, una tasa de muestreo de 1 kHz y un borde de la banda de paso normalizado de 300 Hz. Obtenga el identificador para FVTool.

[b,a] = ellip(6,3,50,300/500);
h = fvtool(b,a)

h = 
  Figure (filtervisualizationtool) with properties:

      Number: []
        Name: 'Figure 1: Magnitude Response (dB)'
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [348 376 583 437]
       Units: 'pixels'

  Use get to show all properties

Utilice el identificador de FVTool para mostrar la respuesta de fase del filtro.

h.Analysis = "phase"

h = 
  Figure (filtervisualizationtool) with properties:

      Number: []
        Name: 'Figure 1: Phase Response'
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [1 1 1024 657]
       Units: 'pixels'

  Use get to show all properties

Active la leyenda de la gráfica y añada texto.

legend(h,"Phase plot")

Especifique una tasa de muestreo de 1 kHz. Muestre la respuesta centrada bilateral.

h.Fs = 1000;
h.FrequencyRange = "[-Fs/2, Fs/2)"

h = 
  Figure (filtervisualizationtool) with properties:

      Number: []
        Name: 'Figure 1: Phase Response'
       Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
    Position: [1 1 1024 657]
       Units: 'pixels'

  Use get to show all properties

Vea todas las propiedades de la gráfica. Las propiedades específicas de FVTool están al final de la lista.

get(h)

                     Grid: on
                   Legend: 'on'
               DesignMask: 'off'
          SOSViewSettings: [1x1 dspopts.sosview]
                       Fs: 1000
                 Alphamap: [0 0.0159 0.0317 0.0476 0.0635 0.0794 0.0952 0.1111 0.1270 0.1429 0.1587 0.1746 0.1905 0.2063 0.2222 0.2381 0.2540 0.2698 0.2857 0.3016 0.3175 0.3333 0.3492 0.3651 0.3810 0.3968 0.4127 0.4286 0.4444 0.4603 0.4762 0.4921 ... ]
          CloseRequestFcn: 'closereq'
                    Color: [0.9400 0.9400 0.9400]
                 Colormap: [256x3 double]
              ContextMenu: [0x0 GraphicsPlaceholder]
              CurrentAxes: [1x1 Axes]
         CurrentCharacter: ''
            CurrentObject: [0x0 GraphicsPlaceholder]
             CurrentPoint: [0 0]
             DockControls: off
                 FileName: ''
            IntegerHandle: off
           InvertHardcopy: on
              KeyPressFcn: ''
            KeyReleaseFcn: ''
                     Name: 'Figure 1: Phase Response'
                 NextPlot: 'add'
              NumberTitle: off
               PaperUnits: 'inches'
         PaperOrientation: 'portrait'
            PaperPosition: [-0.8700 2.2150 10.2400 6.5700]
        PaperPositionMode: 'auto'
                PaperSize: [8.5000 11]
                PaperType: 'usletter'
                  Pointer: 'arrow'
        PointerShapeCData: [16x16 double]
      PointerShapeHotSpot: [1 1]
                 Position: [1 1 1024 657]
                 Renderer: 'opengl'
             RendererMode: 'auto'
                   Resize: on
                ResizeFcn: @(~,~)fix_listbox_position(this,hFVT)
            SelectionType: 'normal'
                  ToolBar: 'none'
                     Type: 'figure'
                    Units: 'pixels'
      WindowButtonDownFcn: ''
    WindowButtonMotionFcn: ''
        WindowButtonUpFcn: ''
        WindowKeyPressFcn: ''
      WindowKeyReleaseFcn: ''
     WindowScrollWheelFcn: ''
              WindowStyle: 'docked'
             BeingDeleted: off
            ButtonDownFcn: ''
                 Children: [5x1 Graphics]
                 Clipping: on
                CreateFcn: ''
                DeleteFcn: ''
               BusyAction: 'queue'
         HandleVisibility: 'off'
                  HitTest: on
            Interruptible: on
                   Parent: [1x1 Root]
                 Selected: off
       SelectionHighlight: on
                      Tag: 'filtervisualizationtool'
                 UserData: []
                  Visible: on
                 Analysis: 'phase'
           FrequencyRange: '[-Fs/2, Fs/2)'
      NormalizedFrequency: 'off'
           FrequencyScale: 'Linear'
        OverlayedAnalysis: ''
          FrequencyVector: [0 0.0039 0.0078 0.0118 0.0157 0.0196 0.0235 0.0275 0.0314 0.0353 0.0392 0.0431 0.0471 0.0510 0.0549 0.0588 0.0627 0.0667 0.0706 0.0745 0.0784 0.0824 0.0863 0.0902 0.0941 0.0980 0.1020 0.1059 0.1098 0.1137 0.1176 0.1216 ... ]
            PolyphaseView: 'off'
               PhaseUnits: 'Radians'
            ShowReference: 'on'
             PhaseDisplay: 'Phase'
           NumberofPoints: 8192

Ejemplos relacionados

• Análisis del filtro utilizando FVTool

Uso programático

fvtool(b,a)

fvtool(b,a) abre FVTool y muestra la respuesta de magnitud del filtro digital definido con numerador b y denominador a. Especifique los coeficientes b y a en orden ascendente de potencia z^-1.

fvtool(sos)

fvtool(sos) abre FVTool y muestra la respuesta de magnitud del filtro digital definido por la matriz L por 6 de las secciones de segundo orden:

$$\text{sos}=\left[\begin{array}{cccccc}{b}_{01}& b_{11}& b_{21}& 1& a_{11}& a_{21}\\ b_{02}& b_{12}& b_{22}& 1& a_{12}& a_{22}\\ ⋮& ⋮& ⋮& ⋮& ⋮& ⋮\\ b_{0L}& b_{1L}& b_{2L}& 1& a_{1L}& a_{2L}\end{array}\right]$$

Las filas de sos contienen los coeficientes del numerador y del denominador b_ik y a_ik de la cascada de secciones de segundo orden de H(z):

$$H(z)=g{\displaystyle \prod _{k=1}^L{H}_k}(z)=g{\displaystyle \prod _{k=1}^L\frac{b_{0k}+b_{1k}{z}^{-1}+b_{2k}{z}^{-2}}{1+a_{1k}{z}^{-1}+a_{2k}{z}^{-2}}}.$$

El número de secciones L debe ser mayor o igual a 2. Si el número de secciones es inferior a 2, fvtool considera la entrada como un vector de numerador.

fvtool(d)

fvtool(d) abre FVTool y muestra la respuesta de magnitud de un filtro digital d. Utilice designfilt para generar d según las especificaciones de frecuencia-respuesta.

fvtool(b1,a1,b2,a2,...,bN,aN)

fvtool(b1,a1,b2,a2,...,bN,aN) abre FVTool y muestra las respuestas de magnitud de varios filtros definidos con numeradores b1, ..., bN y denominadores a1, ..., aN.

fvtool(sos1,sos2,...,sosN)

fvtool(sos1,sos2,...,sosN) abre FVTool y muestra las respuestas de magnitud de varios filtros definidos con matrices de sección de segundo orden sos1, sos2, ..., sosN.

fvtool(Hd)

fvtool(Hd) abre FVTool y muestra las respuestas de magnitud para el objeto de filtro de dfilt Hd o el arreglo de objetos de filtro de dfilt.

fvtool(Hd1,Hd2,...,HdN)

fvtool(Hd1,Hd2,...,HdN) abre FVTool y muestra las respuestas de magnitud de los filtros en los objetos de dfilt Hd1, Hd2, ..., HdN.

h = fvtool(___)

h = fvtool(___) devuelve un identificador de figuras h. Puede utilizar este identificador para interactuar con FVTool desde la línea de comandos. Para obtener más información, consulte Controlling FVTool from the MATLAB Command Line.

Más acerca de

Control de FVTool desde la interfaz gráfica

Muestre y analice las respuestas de uno o varios filtros mediante los controles de la barra de herramientas.

• De forma predeterminada, la app muestra la respuesta de magnitud de un filtro. Para cambiar la visualización, seleccione una opción de la lista Analysis de la sección Analysis de la barra de herramientas.

• Para superponer una segunda respuesta en la gráfica, seleccione una respuesta disponible de la lista Overlay Analysis en la sección Analysis de la barra de herramientas. La app añade un segundo eje y a la derecha de la gráfica de respuesta. El cuadro de diálogo de parámetros de análisis muestra los parámetros del eje x y de ambos ejes y.

• Para ajustar la configuración de la vista, los parámetros de análisis o para especificar la tasa de muestreo, utilice los botones correspondientes de la barra de herramientas. También puede alternar la leyenda y la cuadrícula de la gráfica.

• Para editar una gráfica, primero haga clic en Send to Figure. En la nueva ventana de figura, utilice la barra de herramientas de edición de gráficas.

Tipos de análisis

FVTool tiene estos tipos de análisis:

Análisis	Descripción
Respuesta de magnitud	Para ver la respuesta de fase cero, haga clic con el botón secundario en la etiqueta del eje y de la gráfica y seleccione Zero-phase en el menú contextual. Para obtener más información, consulte freqz y zerophase.
Respuesta de fase	Para obtener más información, consulte phasez.
Respuesta de magnitud y fase	Las respuestas se superponen unas a otras. Para obtener más información, consulte freqz.
Retardo de grupo	El retardo de grupo es el retardo medio del filtro como función de la frecuencia. Para obtener más información, consulte grpdelay.
Retardo de fase	El retardo de fase es el tiempo que el filtro impone a cada componente de la señal de entrada. Para obtener más información, consulte phasedelay.
Respuesta al impulso	La respuesta al impulso es la respuesta del filtro a una entrada de impulsos. Para obtener más información, consulte impz.
Respuesta al escalón	La respuesta al escalón es la respuesta del filtro a una entrada de escalón. Para obtener más información, consulte stepz.
Gráfica de polos y ceros	La gráfica de polos y ceros muestra la ubicación de los polos y ceros del filtro en el plano z. Para obtener más información, consulte zplane.
Coeficientes del filtro	Los coeficientes dependen de la estructura del filtro (forma directa o rejilla). La app muestra los coeficientes del filtro en un cuadro de texto. En el caso de los filtros SOS, la app muestra cada sección como un filtro independiente.
Información del filtro	La información del filtro incluye la estructura, la fase, la estabilidad y el coste de implementación del filtro.

Enlace con Filter Designer

Cuando la app Filter Designer muestra el análisis para un filtro, en la app, seleccione View > Filter Visualization Tool o el botón de la barra de herramientas Full View Analysis para abrir FVTool para el filtro. En FVTool, utilice el botón Link para enlazar con Filter Designer. FVTool actualiza la pantalla actual con cualquier cambio realizado en el filtro en Filter Designer. De forma predeterminada, la app conserva el filtro actual y añade el nuevo filtro a la visualización. Para eliminar el filtro actual e insertar el nuevo filtro, seleccione la casilla Replace en la sección Filter Designer de la barra de herramientas.

Historial de versiones

Introducido antes de R2006a

R2022a: Los controles están en la barra de herramientas

Ha cambiado el comportamiento de fvtool. En versiones anteriores, la app contaba con barras de herramientas de edición y análisis de gráficas. A partir de esta versión, se puede acceder a los controles de visualización de filtros en la barra de herramientas. Para editar una gráfica, primero exporte la gráfica a una figura y después utilice los controles de la figura.

Consulte también

Apps

• Signal Analyzer | Filter Designer

Funciones

• designfilt | digitalFilter

Temas

• Modifying the Axes
• Modifying the Plot
• Controlling FVTool from the MATLAB Command Line

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