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ss

이산시간 필터 System object를 상태공간 표현으로 변환

구문

[A,B,C,D] = ss(sysobj)

[A,B,C,D] = ss(sysobj,Arithmetic=arithType)

설명

[A,B,C,D] = ss(sysobj)는 필터 System object™를 다음과 같이 주어진 상태공간 표현으로 변환합니다.

$$\begin{array}{l}x(k+1)=Ax(k)+Bu(k),\\ y(k)=Cx(k)+Du(k),\end{array}$$

여기서 x는 상태 벡터이고 u는 입력 벡터이며 y는 출력 벡터입니다.

[A,B,C,D] = ss(sysobj,Arithmetic=arithType)은 arithType에 지정된 연산방식에 따라 필터 System object를 분석합니다.

입력 옵션에 대한 자세한 내용은 Signal Processing Toolbox™의 ss 항목을 참조하십시오.

예제

바이쿼드 필터의 상태공간 표현

정규화된 차단 주파수 0.4를 갖는 4차 저역통과 SOS 필터 객체를 설계합니다.

[z,p,k] = ellip(4,1,60,.4);    % Set up the filter
[sosMatrix,scaleValues] = zp2sos(z,p,k);
[num,den] = sos2ctf(sosMatrix);
sosFilt = dsp.SOSFilter(Structure='Direct form I',...
    Numerator=num,Denominator=den,...
    ScaleValues=scaleValues)

sosFilt = 
  dsp.SOSFilter with properties:

            Structure: 'Direct form I'
    CoefficientSource: 'Property'
            Numerator: [2×3 double]
          Denominator: [2×3 double]
       HasScaleValues: true
          ScaleValues: [0.0351 1 1]

  Show all properties

ss 함수를 사용하여 설계된 필터를 상태공간 형식으로 변환합니다.

[A,B,C,D] = ss(sosFilt)

A = 8×8

         0         0         0         0         0         0         0         0
    1.0000         0         0         0         0         0         0         0
    1.8116    1.0000    1.0095   -0.3954         0         0         0         0
         0         0    1.0000         0         0         0         0         0
    1.8116    1.0000    1.0095   -0.3954         0         0         0         0
         0         0         0         0    1.0000         0         0         0
    1.8116    1.0000    1.0095   -0.3954    1.1484    1.0000    0.5581   -0.7823
         0         0         0         0         0         0    1.0000         0

B = 8×1

    0.0351
         0
    0.0351
         0
    0.0351
         0
    0.0351
         0

C = 1×8

    1.8116    1.0000    1.0095   -0.3954    1.1484    1.0000    0.5581   -0.7823

D = 
0.0351

입력 인수

sysobj — 입력 필터

필터 System object

입력 필터로, 다음 필터 System object 중 하나로 지정됩니다.

• dsp.DCBlocker (R2024b 이후)

• dsp.Differentiator

• dsp.FilterCascade

• dsp.FIRFilter

• dsp.FourthOrderSectionFilter

• dsp.HighpassFilter

• dsp.IIRFilter

• dsp.LowpassFilter

• dsp.NotchPeakFilter

• dsp.ParallelFilter

• dsp.SOSFilter

• dsp.VariableBandwidthFIRFilter

• dsp.VariableBandwidthIIRFilter

arithType — 연산방식 유형

'double' (디폴트 값) | 'single' | 'Fixed'

필터 분석에 사용되는 연산방식으로, 'double', 'single' 또는 'Fixed'로 지정됩니다. 연산방식 입력값이 지정되지 않고 필터 System object가 잠겨 있지 않으면 분석 툴은 배정밀도 필터라고 간주합니다. 연산방식 입력값이 지정되지 않고 System object가 잠겨 있으면 함수는 잠긴 입력값의 데이터형을 기반으로 분석을 수행합니다.

'Fixed' 값은 고정소수점 속성을 가진 필터 System object에만 적용됩니다.

'Arithmetic' 입력 인수가 'Fixed'로 지정되고 필터 객체의 계수 데이터형이 'Same word length as input'으로 설정되면 연산방식 분석은 System object의 잠금 여부에 따라 달라집니다.

• 잠기지 않은 경우 –– 분석 객체 함수가 계수 데이터형을 확인할 수 없습니다. 함수는 계수의 데이터형이 부호가 있고, 16비트 워드 길이를 가지며, 자동 스케일링된다고 가정합니다. 함수는 이 가정에 따라 고정소수점 분석을 수행합니다.

• 잠긴 경우 –– 입력 데이터형이 'double'형 또는 'single'형이면 분석 객체 함수가 계수 데이터형을 확인할 수 없습니다. 함수는 계수의 데이터형이 부호가 있고, 16비트 워드 길이를 가지며, 자동 스케일링된다고 가정합니다. 함수는 이 가정에 따라 고정소수점 분석을 수행합니다.

System object의 잠금 여부를 확인하려면 isLocked 함수를 사용하십시오.

연산방식 입력값이 'Fixed'로 지정되고 필터 객체의 계수 데이터형이 사용자 지정 숫자형으로 설정된 경우 객체 함수는 사용자 지정 숫자 데이터형을 기반으로 고정소수점 분석을 수행합니다.

출력 인수

A — 상태 행렬

행렬

상태 행렬로, N×N 행렬로 반환됩니다. 여기서 N은 필터 차수입니다.

데이터형: double

B — 입력 행렬

열 벡터

입력 행렬로, 선형 시스템의 입력값 개수가 1임을 나타내는 N×1 열 벡터로 반환됩니다. 여기서 N은 필터 차수입니다.

데이터형: double

C — 출력 행렬

행 벡터

출력 행렬로, 선형 시스템의 출력값 개수가 1임을 나타내는 1×N 행 벡터로 반환됩니다. 여기서 N은 필터 차수입니다.

데이터형: double

D — 피드스루 행렬

스칼라

피드스루 행렬로, 선형 시스템의 입력값과 출력값의 개수가 1임을 나타내는 스칼라로 반환됩니다.

데이터형: double

버전 내역

R2011a에 개발됨

R2024b: dsp.BiquadFilter 객체가 경고를 발생시킴

dsp.BiquadFilter 객체는 경고를 발생시키므로 향후 릴리스에서 제거될 예정입니다. 대신 dsp.SOSFilter 객체를 사용하십시오.

코드 업데이트

다음 표에서는 객체의 일반적인 사용법을 보여주고 dsp.SOSFilter 객체를 사용할 수 있도록 기존 코드를 업데이트하는 방법을 설명합니다.

권장되지 않는 사용법	권장되는 대체 방법
[z,p,k] = butter(10,2000/(8000/2)); [s,g] = zp2sos(z,p,k); biquad = dsp.BiquadFilter(Structure='Direct form I',... SOSMatrix=s,ScaleValues=g); [A,B,C,D] = ss(biquad)	[z,p,k] = butter(10,2000/(8000/2)); [s,g] = zp2sos(z,p,k); [num,den] = sos2ctf(s); sosFilter = dsp.SOSFilter(Numerator=num,... Denominator=den,... ScaleValues=g,... Structure="Direct form I"); [A,B,C,D] = ss(sosFilter)

R2024b: dsp.DCBlocker 객체를 지원함

R2024b부터 이 함수는 dsp.DCBlocker 객체를 지원합니다.

R2023b: dsp.ParallelFilter 객체를 지원함

R2023b부터 ss 분석 함수는 dsp.ParallelFilter 객체를 지원합니다.

R2023b: dsp.BiquadFilter 객체는 제거될 예정임

dsp.BiquadFilter 객체는 향후 릴리스에서 제거될 예정입니다. 대신 dsp.SOSFilter 객체를 사용하십시오.

참고 항목

함수

• ss

도움말 항목

• Analysis Functions for Filter System Objects