Exponenta Banner

risetime

Время нарастания положительно идущих переходов двухуровневых сигналов

свернуть все на странице

Синтаксис

r = risetime(x)
r = risetime(x,fs)
r = risetime(x,t)
[r,lt,ut] = risetime(___)
[r,lt,ut,ll,ul] = risetime(___)
[___] = risetime(___,Name,Value)
risetime(___)

Описание

пример

r = risetime(x) возвращает вектор, r, содержа время каждый переход входного двухуровневого сигнала, x, берет, чтобы пересечься от 10% до 90% контрольных уровней. Определить переходы, risetime оценивает государственные уровни входной формы волны методом гистограммы. risetime идентифицирует все области, которые пересекают верхнюю государственную границу низкого состояния и более низкую государственную границу высокого состояния. Низкое состояние и высокие государственные границы описываются как государственный уровень плюс или минус кратное различию между государственными уровнями. Смотрите Допуски Государственного уровня. Поскольку risetime интерполяция использования, r может содержать значения, которые не соответствуют выборке моментов двухуровневого сигнала, x.

r = risetime(x,fs) задает частоту дискретизации в герц. Частота дискретизации определяет демонстрационные моменты, соответствуя элементам в x. Первый демонстрационный момент в x соответствует t = 0. Поскольку risetime интерполяция использования, r может содержать значения, которые не соответствуют выборке моментов двухуровневого сигнала, x.

r = risetime(x,t) задает демонстрационные моменты, t, как вектор с тем же числом элементов как x.

пример

[r,lt,ut] = risetime(___) возвращает векторы, lt и ut, чьи элементы соответствуют моментам времени где x пересекается ниже - и контрольные уровни верхнего процента.

пример

[r,lt,ut,ll,ul] = risetime(___) возвращает уровни, ll и ul, это соответствует ниже - и контрольные уровни верхнего процента.

пример

[___] = risetime(___,Name,Value) возвращает времена нарастания с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value парные аргументы.

risetime(___) строит сигнал и затемняет области каждого перехода, где время нарастания вычисляется. График отмечает более низкие и верхние пересечения и связанные контрольные уровни. Государственные уровни и соответствие, сопоставленное ниже - и верхние государственные границы, также построены.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Определите время нарастания в выборках для 2,3-вольтовой формы волны часов.

Загрузите 2,3-вольтовые данные о часах. Определите время нарастания в выборках. Используйте значение по умолчанию 10% и 90% контрольных уровней процента.

load('transitionex.mat','x','t')
R = risetime(x)
R = 0.7120

Время нарастания меньше 1, указывая, что переход произошел в части выборки. Отобразите данные на графике, включая информацию времени, и аннотируйте время нарастания.

risetime(x,t);

Figure Rise Time Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent rise time, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

Скрипт Open Live Script

Сгенерируйте два сигнала, которые представляют двухуровневые сигналы. Сигналы производятся на уровне 50 Гц в течение 20 секунд. Для первого сигнала переход происходит спустя 13 секунд после запуска измерения. Для второго сигнала переход происходит спустя 5 секунд после запуска измерения. Сигналы имеют различные амплитуды и встраиваются в белый Гауссов шум различных отклонений. Постройте сигналы.

tt = linspace(0,20,1001)';
e1 = 1.4*tanh(tt-13)+randn(size(tt))/3;
e2 = tanh(3*(tt-5))+randn(size(tt))/5;

plot(tt,e1,tt,e2)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

Выровняйте сигналы, таким образом, их время перехода совпадает. Основанные на корреляции методы не могут выровнять этот тип сигналов соответственно.

[y1,y2,D] = alignsignals(e1,e2);

plot(y1)
hold on
plot(y2)
hold off

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

Используйте risetime выровнять сигналы. Для каждого сигнала найдите время перехода как среднее значение момента, в который сигнал пересекает более низкий контрольный уровень и момент, в который это пересекает верхний контрольный уровень. Постройте выровненные формы волны.

[~,l1,u1] = risetime(e1,tt);
[~,l2,u2] = risetime(e2,tt);

t1 = tt-(l1+u1)/2;
t2 = tt-(l2+u2)/2;

plot(t1,e1,t2,e2)

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

Скрипт Open Live Script

Определите время нарастания в 2,3-вольтовой форме волны часов, произведенной на уровне 4 МГц. Вычислите время нарастания с помощью 20% и 80% контрольных уровней.

Загрузите 2,3-вольтовые данные о часах с выборкой моментов. Вычислите частоту дискретизации как инверсию разницы во времени между последовательными выборками. Определите время нарастания с помощью 20% и 80% контрольных уровней. Постройте аннотируемую форму волны.

load('transitionex.mat','x','t')

fs = 1/(t(2)-t(1));

risetime(x,'PercentReferenceLevels',[20 80])

Figure Rise Time Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent rise time, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

ans = 0.5340
Скрипт Open Live Script

Определите время нарастания, моменты контрольного уровня и контрольные уровни в 2,3-вольтовой форме волны часов, произведенной на уровне 4 МГц.

Загрузите 2,3-вольтовую форму волны часов наряду с моментами выборки.

load('transitionex.mat','x','t')

Определите время нарастания, моменты контрольного уровня и контрольные уровни.

[R,lt,ut,ll,ul] = risetime(x,t);

Постройте форму волны с ниже - и моменты контрольного уровня и верхние контрольные уровни. Покажите, что время нарастания является различием между верхним - и моментами более низкого контрольного уровня.

plot(t,x)
xlabel('seconds')
ylabel('Volts')

hold on
plot([lt ut],[ll ul],'o')
hold off

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

fprintf('Rise time is %g seconds.',ut-lt)
Rise time is 1.78e-07 seconds.

Входные параметры

свернуть все

Двухуровневый сигнал в виде вектора с действительным знаком.

Частота дискретизации в виде положительного действительного скаляра в герц.

Демонстрационные моменты в виде вектора. Длина t должен равняться длине двухуровневого сигнала x.

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: 'StateLevels',[0,0.8],'Tolerance',10,'PercentReferenceLevels',[20 50] указывает, что низкие уровни и высокий уровень 0 ± 10% и 0.8 ± 10%, соответственно, и что переход происходит, когда сигнал пересекается от 0,8 × 0.2 до 0,8 × 0.5.

Контрольные уровни как процент амплитуды формы волны в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'PercentReferenceLevels'и двухэлементный положительный вектор-строка. Элементы вектора-строки соответствуют более низким и верхним контрольным уровням процента. Высокий государственный уровень задан, чтобы быть 100 процентов, и низкий государственный уровень задан, чтобы быть 0 процентов. Дополнительную информацию см. в Контрольных уровнях Процента.

Низкие и высокие государственные уровни в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'StateLevels' и двухэлементный положительный вектор-строка. Первые и вторые элементы вектора соответствуют низким и высоким государственным уровням.

Ниже - и верхние государственные границы в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Tolerance' и действительная положительная скалярная величина как значение процента. Смотрите Допуски Государственного уровня для получения дополнительной информации об этой паре "имя-значение".

Выходные аргументы

свернуть все

Длительность положительно идущего перехода, возвращенного как вектор. Если вы задаете частоту дискретизации Fs или демонстрационные моменты t, времена нарастания находятся в секундах. Если вы не задаете частоту дискретизации или демонстрационные моменты, времена нарастания находятся в выборках.

Более низкие моменты пересечения контрольного уровня, возвращенные как вектор. Векторный lt содержит моменты времени, когда положительно идущий переход пересекает более низкий контрольный уровень. По умолчанию более низкий контрольный уровень является 10%-м контрольным уровнем. Можно изменить контрольные уровни по умолчанию путем определения 'PercentReferenceLevels' пара "имя-значение".

Верхние моменты пересечения контрольного уровня, возвращенные как вектор. Векторный ut содержит моменты времени, когда положительно идущий переход пересекает верхний контрольный уровень. По умолчанию верхний контрольный уровень является 90%-м контрольным уровнем. Можно изменить контрольные уровни по умолчанию путем определения 'PercentReferenceLevels' пара "имя-значение".

Более низкий контрольный уровень в амплитудных модулях формы волны, возвращенных в виде действительного числа. ll вектор, содержащий значения формы волны, соответствующие более низкому контрольному уровню в каждом положительно идущем переходе. По умолчанию более низкий контрольный уровень является 10%-м контрольным уровнем. Можно изменить контрольные уровни по умолчанию путем определения 'PercentReferenceLevels' пара "имя-значение".

Верхний контрольный уровень в амплитудных модулях формы волны, возвращенных в виде действительного числа. ul вектор, содержащий значения формы волны, соответствующие верхнему контрольному уровню в каждом положительно идущем переходе. По умолчанию верхний контрольный уровень является 90%-м контрольным уровнем. Можно изменить контрольные уровни по умолчанию путем определения 'PercentReferenceLevels' пара "имя-значение".

Больше о

свернуть все

Положительно идущий переход

positive-going transition в двухуровневом сигнале является переходом от низкого государственного уровня до высокого государственного уровня. Положительная полярность (положительно идущий) импульс имеет завершающее работу состояние, более положительное, чем инициирующее состояние. Если форма волны дифференцируема в окружении перехода, эквивалентным определением является переход с положительной первой производной. Этот рисунок показывает положительно идущий переход.

Амплитудные значения формы волны не появляются, потому что положительно идущий переход не зависит от фактических значений формы волны. Положительно идущий переход задан направлением перехода.

Контрольные уровни процента

Если S1 является низким состоянием, S2 является высоким состоянием, и U является контрольным уровнем верхнего процента, значение формы волны, соответствующее верхнему контрольному уровню процента,

S1+U100(S2−S1).

Если L является контрольным уровнем более низкого процента, значение формы волны, соответствующее более низкому контрольному уровню процента,

S1+L100(S2−S1).

Допуски государственного уровня

Каждый государственный уровень мог сопоставить ниже - и верхние государственные границы. Эти государственные границы заданы как государственный уровень плюс или минус скалярное кратное различие между высоким состоянием и низким состоянием. Чтобы обеспечить полезную область допуска, скаляр обычно является небольшим числом, таким как 2/100 или 3/100. В общем случае$\alpha\%$ область для низкого состояния задана как

$$S_1\pm{\alpha\over{100}}(S_2-S_1),$$

где$S_1$ низкий государственный уровень и$S_2$ является высоким государственным уровнем. Замените первый срок в уравнении с$S_2$ получить$\alpha\%$ область допуска для высокого состояния.

Следующая фигура иллюстрирует более низкие и верхние 2% государственных границ (области допуска) для двухуровневого сигнала положительной полярности. Красные пунктирные линии указывают на предполагаемые государственные уровни.

Ссылки

[1] Стандарт IEEE® на Переходах, Импульсах и Связанных Формах волны, Стандарт IEEE 181, 2003, стр 15–17.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

| |

Представленный в R2012a

Документация Signal Processing Toolbox

Поддержка