如何实现 Matlab 的“速率转换”（在 C# 中）

Question

我有一个以 10 000 Hz 的速率采样的信号，我需要将其重新采样到 4 000 Hz。在 MATLAB 中，我使用具有三个简单块的 simulink 模型：“From Workspace”，具有指定的采样时间（0.0001 s）->“Rate Transition”，指定的输出采样时间为 0.00025 s ->“To Workspace”来保存输出数据。 （一个速率转换块，我看到“No Op”）。

我认为可以使用诸如“interp1”之类的 Matlab 函数来插入数据，但没有运气。我已经尝试了所有方法，但我仍然不知道如何实现“速率转换”具有的相同功能。

我需要用 C# 编写这个数据重采样，我的问题是：这个 simulink 的底层算法是什么，将数据从一个采样频率移植到另一个采样频率？或者怎样才能得到我需要的效果？

谢谢， 关卡

Answer 1

Rate Transition 块似乎没有进行任何插值。当输入中的采样频率高于输出中的采样频率时，它的行为类似于零阶保持。因此，你可以试试这个：

% Sampling frequency
Fs1 = 10e3;
Fs2 = 4e3;

% Load your data
y = load('yourdata'); %y=sin(0:1/Fs1:1);
Ttime = (length(y)-1)*(1/Fs1);

% X-Axis
x  = 0:1/Fs1:Ttime;
xi = 0:1/Fs2:Ttime;

% Zero-order hold
yi = zeros(length(xi),1);
jj = 1;
xi(1) = x(1);
for ii=2:length(y)
    % Update value
    if (x(ii)>=xi(jj)),
        yi(jj) = y(ii-1);
        jj = jj+1;
    end
end

% Plot
figure
hold on
scatter(x,y,'b');
scatter(xi,yi,'r');
hold off
legend('Fs=10k','Fs=4k')

对前面代码的唯一修改是从零阶保持估计 yi（y 轴插值）。

Answer 2

你可以这样插值：

% Sampling frequency
Fs1 = 10e3;
Fs2 = 4e3;

% Load your data
y = load('yourdata'); %y=sin(0:1/Fs1:1);
Ttime = (length(y)-1)*(1/Fs1);

% X-Axis
x  = 0:1/Fs1:Ttime;
xi = 0:1/Fs2:Ttime;

% Interpolate
method = 'cubic';
yi = interp1(x,y,xi,method);

% Plot
figure
hold on
scatter(x,y,'b');
scatter(xi,yi,'r');
hold off
legend('Fs=10k','Fs=4k')

主要步骤是执行一维插值的“interp1”。