В этом примере показано, как получить сигналы часов и анализировать переходы, импульсы, и вычислить метрики включая время нарастания, время спада, скорость нарастания, перерегулирование, отклонение от номинала, ширину импульса и рабочий цикл. Этот пример использует Data Acquisition Toolbox в сочетании с Signal Processing Toolbox.
Используйте Data Acquisition Toolbox, чтобы сконфигурировать приобретение. Используйте статистику и функции измерения в Signal Processing Toolbox, чтобы анализировать сигнал данных.
Используйте daq
создать DataAcquisition и addinput
добавить канал из Национального Instruments® NI 9205 с ID 'cDAQ1Mod1'.
dq = daq("ni"); addinput(dq,"cDAQ1Mod1","ai0","Voltage");
По умолчанию DataAcquisition сконфигурирован, чтобы достигнуть 1 000 сканов/секунда.
Измените частоту развертки в 250 000 сканов/секунда.
dq.Rate = 250000;
Используйте read
получать несколько сканов для 2 мс.
[data, time] = read(dq, milliseconds(2), "OutputFormat", "Matrix");
Постройте полученный сигнал часов (обратите внимание, что он сверхослабляется).
plot(time, data) xlabel('Time (s)') ylabel('Voltage (V)')
Используйте statelevels
без выходного аргумента, чтобы визуализировать государственные уровни в гистограмме.
statelevels(data)
ans = 0.0138 5.1848
Вычисленная гистограмма разделена на две равных размерных области между первым и последним интервалом. Режим каждой области гистограммы возвращен как предполагаемое значение государственного уровня в командном окне.
Используйте дополнительные входные параметры, чтобы задать количество интервалов гистограммы, границ гистограммы и метода оценки государственного уровня.
Используйте risetime
без выходного аргумента, чтобы визуализировать время нарастания положительных ребер.
risetime(data,time)
ans = 1.0e-04 * 0.5919 0.8344 0.7185 0.8970 0.6366
Контрольные уровни по умолчанию для вычислительного времени нарастания и времени спада установлены в 10% и 90% амплитуды формы волны.
Измерьте время спада путем определения пользовательских контрольных и государственных уровней.
falltime(data,time,'PercentReferenceLevels',[20 80],'StateLevels',[0 5])
ans = 1.0e-04 * 0.4294 0.5727 0.5032 0.4762
Получите измерения программно путем вызывания функций с одним или несколькими выходными аргументами. Для однородно выборочных данных можно обеспечить частоту дискретизации вместо временного вектора. Используйте slewrate
измерять наклон каждого положительного или отрицательного ребра.
sr = slewrate(data(1:100), dq.Rate)
sr = 7.0840e+04
Получите новый сигнал часов underdamped.
[data, time] = read(dq, milliseconds(4), "OutputFormat", "Matrix"); plot(time, data) xlabel('Time (s)') ylabel('Voltage (V)')
Underdamped синхронизируют перерегулирование выставки сигналов. Перерегулирование описывается как процент различия между государственными уровнями. Перерегулирование может произойти сразу после ребра, в начале области аберрации постперехода. Это называется перерегулированием "постохоты". Измерьте перерегулирование с помощью overshoot
.
overshoot(data(95:270),dq.Rate) legend('Location','NorthEast')
ans = 4.9451 2.5399
Перерегулирование может также произойти незадолго до ребра, в конце области аберрации перед переходом. Это называется перерегулированием "перед охотой".
Отклонение от номинала может произойти в предварительной аберрации и областях постаберрации и описывается как процент различия между государственными уровнями. Измерьте отклонение от номинала с дополнительными входными параметрами, задающими область, чтобы измерить аберрации.
undershoot(data(95:270),dq.Rate,'Region','Postshoot') legend('Location','NorthEast')
ans = 3.8499 4.9451
Используйте pulsewidth
без выходного аргумента, чтобы визуализировать подсвеченную ширину импульса.
pulsewidth(data, time, 'Polarity', 'Positive');
Это отображает импульсы положительной полярности. Выберите отрицательную полярность, чтобы видеть ширины отрицательных импульсов полярности.
Используйте dutycycle
вычислить отношение ширины импульса к импульсному периоду для каждого импульса положительной полярности или отрицательной полярности. Рабочие циклы описываются как процент импульсного периода.
d = dutycycle(data,time,'Polarity','negative')
d = 0.4979 0.5000 0.5000
Используйте pulseperiod
получить периоды каждого цикла формы волны. Используйте эту информацию, чтобы вычислить другие метрики, такие как средняя частота формы волны или общего наблюдаемого дрожания.
pp = pulseperiod(data, time); avgFreq = 1./mean(pp) totalJitter = std(pp)
avgFreq = 1.2500e+03 totalJitter = 1.9866e-06