Гистограмма

Гистограмма входа или последовательность входов

Библиотека:
Инструментарий/статистика системы DSP

Описание

Блок гистограммы вычисляет частотное распределение входных элементов по каждому столбцу или по всему входу. Размер можно задать с помощью параметра Найти гистограмму над. Блок распределяет входные элементы на основе их значения на количество дискретных ячеек, определяемых параметром Number of bins. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.

Если входные данные являются реальными, границы ячейки преобразуются в двойной тип данных. Когда входные данные сложны, границы ячеек для входов двойной точности преобразуются в двойные, а границы ячеек для целочисленных входов преобразуются в двойные и квадратные. Пример см. в разделе Вычисление гистограммы вещественных и комплексных данных.

Для отслеживания частотного распределения входов в течение определенного периода времени выберите параметр Running histogram.

Когда входные данные сложны, блок сортирует элементы по их величине.

Порты

Вход

развернуть все

`In` - Ввод данных
вектор | матрица | массив N-D

Блок принимает вещественные или комплексные многоканальные и многомерные входы. Тип входных данных должен быть двойной точностью, единственной точностью, целым числом или фиксированной точкой с наклоном мощности два и нулевым смещением.

Этот порт не имеет имени до тех пор, пока не будет выбран параметр Running histogram и не будет установлен параметр Reset port, отличный от None.

`Rst` - Сброс порта
скаляр

Укажите событие сброса, которое приводит к сбросу блоком выполняющейся гистограммы. Сигнал сброса и сигнал входных данных должны иметь одинаковую скорость.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Running histogram и установите для параметра Reset port значение, отличное от None.

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Выход гистограммы
вектор | матрица | массив N-D

Выводит данные гистограммы в виде вектора, матрицы или массива. Вывод в первую очередь зависит от настроек Running histogram и Find the histogram over parameters.

Например, рассмотрим двухмерный входной сигнал размера M-by-N.

При сбросе параметра Running histogram блок вычисляет частотное распределение в каждом столбце ввода или вдоль всего ввода. Если для параметра Найти гистограмму (Find the histogram over) задано значение:

Each column - Блок вычисляет гистограмму для каждого столбца ввода. Выходной сигнал является матрицей n-by-N, где n - число ячеек. j-й столбец выходной матрицы содержит гистограмму для данных в j-м столбце входной матрицы M-by-N.
Entire input - блок вычисляет гистограмму для всего входного вектора, матрицы или N-D массива. Выходной сигнал представляет собой вектор n-by-1, где n - число ячеек.

При выборе параметра Running histogram блок вычисляет частотное распределение всех входов за определенный период времени. В этом случае при установке для параметра Найти гистограмму (Find the histogram over) значения:

Each column - Блок вычисляет текущую гистограмму для каждого столбца ввода. Выходной сигнал является матрицей n-by-N, где n - число ячеек. j-й столбец выходной матрицы содержит текущую гистограмму для данных в j-м столбце ввода матрицы M-by-N.
Entire input - блок вычисляет выполняющуюся гистограмму для всего входного вектора, матрицы или N-D массива. Выходной сигнал представляет собой вектор n-by-1, где n - число ячеек.

Тип выходных данных: uint32 когда входные данные имеют тип данных, отличный от single или double. Наибольшее число, которое может быть представлено uint32 является 2³²-1. Если диапазон любого ввода превышает это значение, блок переносит значение обратно в 0.

Типы данных: single | double | uint32

Параметры

развернуть все

Главная вкладка

`Lower limit of histogram` - Нижняя граница ячейки с наименьшим значением
скаляр

Укажите нижнюю границу ячейки с самым низким значением в качестве действительного скаляра. Этот параметр не принимает NaN или Inf. Если введенное значение меньше нижнего предела гистограммы, блок помещает этот элемент в ячейку с самым низким значением.

`Upper limit of histogram` - Верхняя граница наиболее значимого бункера
скаляр

Укажите верхнюю границу самого высокого элемента в виде действительного скаляра. Этот параметр не принимает NaN или Inf. Если введенное значение больше верхнего предела гистограммы, блок помещает этот элемент в ячейку с самым высоким значением.

`Number of bins` - Количество ячеек гистограммы
положительное целое число

Укажите число ячеек гистограммы как положительное целое число.

`Find the histogram over` - Вычислить гистограмму по каждому столбцу или по всему входу
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input`

Укажите, вычисляется ли гистограмма по каждому столбцу или по всему входу. На параметры этого параметра влияет параметр Running histogram.

При сбросе параметра Running histogram и установке для параметра Find the histogram over (Найти гистограмму над параметром) значения:

Each column - Блок вычисляет гистограмму по каждому столбцу.
Entire input - Блок выводит гистограмму по всему входу.

При выборе параметра Running histogram (Работа с гистограммой) для параметра Find the histogram over (Найти гистограмму над параметром) устанавливается значение:

Each column - Блок вычисляет текущую гистограмму по каждому столбцу.
Entire input - Блок выводит текущую гистограмму по всему входу.

`Normalized` - Нормализовать выходные данные
off (по умолчанию) | on

При выборе этого параметра вывод блока y нормализуется. В математическом отношении sum(y) = 1. Этот параметр не применяется для входных сигналов с фиксированной точкой.

`Running histogram` - Распределение частот по путям во времени
off (по умолчанию) | on

При выборе этого параметра блок отслеживает частотное распределение входов в течение определенного периода времени.

`Reset port` - Событие сброса
`Non-zero sample` (по умолчанию) | `None` | `Rising edge` | `Falling edge` | `Either edge`

Блок сбрасывает текущую гистограмму и очищает все ячейки при обнаружении события сброса в дополнительном порту Rst. Время сброса выборки должно равняться времени ввода выборки.

Используйте этот параметр для указания события сброса:

Non-zero sample - запускает операцию сброса в каждый момент времени выборки, когда вход Rst не равен нулю.
None - Отключает порт Rst.
Rising edge - запускает операцию сброса, когда вход Rst выполняет одно из следующих действий:
- Увеличивается от отрицательного значения до положительного значения или нуля.
- Повышается от нуля до положительного значения, где подъем не является продолжением подъема от отрицательного значения до нуля.
Falling edge - запускает операцию сброса, когда вход Rst выполняет одно из следующих действий:
- Падает от положительного значения до отрицательного значения или нуля.
- Падает от нуля до отрицательного значения, где падение не является продолжением падения от положительного значения до нуля.
Either edge - Запускает операцию сброса, если входным сигналом Rst является Rising edge или Falling edge.

Примечание

При выполнении моделирования в многозадачном режиме Simulink ® сигналы сброса имеют задержку в одну выборку. Когда блок обнаруживает событие сброса, имеется задержка в одну выборку на скорости порта сброса, прежде чем блок применит сброс. Дополнительные сведения о задержках и режимах задания Simulink см. в разделах Избыточная алгоритмическая задержка (задержка задания) и Планирование и создание кода на основе времени (кодер Simulink).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running histogram.

Вкладка «Типы данных»

Примечание

Для использования этих параметров ввод данных должен быть сложным и фиксированным. Для всех остальных входных данных параметры на вкладке «Типы данных» игнорируются.

`Rounding mode` - Метод операции округления
`Floor` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Nearest` | `Round` | `Simplest` | `Zero`

Укажите режим округления для операций с фиксированной точкой. Дополнительные сведения см. в разделе Режим округления.

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

При выборе этого параметра блок насыщает результат операции с фиксированной точкой. При сбросе этого параметра блок переносит результат операции с фиксированной точкой. Для получения подробной информации о saturate и wrap, см. режим переполнения для операций с фиксированной точкой.

`Product output` - Тип выходных данных продукта
`Inherit: Same as input` (по умолчанию) | `fixdt([],16,0)`

Квадраты вещественной и мнимой частей комплексного ввода хранятся в типе выходных данных Product.

Для этого параметра можно установить значение:

Inherit: Same as input - тип выходных данных продукта совпадает с типом входных данных.
fixdt([],16,0) - Тип выходных данных продукта - это тип данных с автоматической, двоичной точкой, масштабированный, с фиксированной точкой и длиной слова 16 бит и длиной дроби 0.

Кроме того, можно задать тип выходных данных продукта с помощью помощника по типам данных. Для использования помощника нажмите кнопку Show data type assistant.

Дополнительные сведения об помощнике по типам данных см. в разделе Указание типов данных с помощью помощника по типам данных (Simulink).

`Accumulator` - Тип данных аккумулятора
`Inherit: Same as input` (по умолчанию) | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

Результат суммирования квадратов вещественной и мнимой частей комплексного ввода сохраняется в типе данных Accumulator.

Для этого параметра можно задать значение:

Inherit: Same as input - Тип данных накопителя совпадает с типом входных данных.
Inherit: Same as product output - Тип данных накопителя совпадает с типом выходных данных продукта.
fixdt([],16,0) - Тип данных накопителя - это тип данных с автоподписью, двоичной точкой, масштабированный, с фиксированной точкой с длиной слова 16 бит и длиной дроби 0.

Кроме того, тип данных Accumulator можно задать с помощью помощника по типам данных. Для использования помощника нажмите кнопку Show data type assistant.

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвращение переопределения типов данных инструментами с фиксированной точкой
off (по умолчанию) | on

Выберите этот параметр, чтобы инструменты с фиксированной точкой не переопределяли типы данных, заданные в блоке.

Примеры модели

Compute the Histogram of Real and Complex Data

Вычисление гистограммы реальных и сложных данных

Пример модели Simulink, который объясняет, как границы ячейки гистограммы вычисляются на основе входных данных.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямой проход	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулей	`no`

Алгоритмы

развернуть все

Гистограмма

Значение гистограммы для данного элемента представляет частоту появления входных значений, заключенных в скобки с этим элементом. Верхний предел гистограммы определяет верхнюю границу наиболее значимого элемента BM. Нижняя граница гистограммы определяет нижнюю границу наиболее низкодоступного элемента Bm. Ячейки имеют одинаковую ширину, заданную как:

$Δ \frac{=_{} {BM}_{}}{-}$ Bmn.

Ячейки центрируются в следующих местах:

$_{Bm} + (\frac{k}{} + \begin{matrix} 12) Δk = 0,1,2, \end{matrix} .$ .., n − 1.

n - количество ячеек, заданное параметром Number of bins.

Входные значения, которые попадают на границу между двумя ячейками, помещаются в ячейку с более низким значением. Каждый бункер включает в себя верхнюю границу. Например, ячейка ширины 4 с центром на значении 5 содержит входное значение 7, но не 3. Входные значения, превышающие верхний предел параметра гистограммы, помещаются в ячейку с наибольшим значением. Аналогично, значения, меньшие, чем нижний предел параметра гистограммы, помещаются в ячейку с наименьшим значением.

Блок сортирует комплексные данные в ячейки по величине. Величина - это сумма квадратов вещественной и мнимой составляющих комплексных данных.

Расширенные возможности

Создание кода C/C + +
Создайте код C и C++ с помощью Simulink ® Coder™

Созданный код зависит от memcpy или memset функции (string.h) при определенных условиях.

Преобразование с фиксированной точкой
Проектирование и моделирование систем с фиксированной точкой с помощью Designer™ с фиксированной точкой.

Параметры на вкладке «Типы данных» используются только для сложных вводов с фиксированной точкой. Комплексные входы сортируются по величине, которая является суммой квадратов вещественной и мнимой составляющих входа. Результаты квадратов вещественной и мнимой частей сохраняются в типе выходных данных Product. Результат суммирования квадратов сохраняется в типе данных Accumulator. Параметры на вкладке «Типы данных» игнорируются для всех остальных входных данных.

См. также

Функции

histogram

Блоки

Максимум | Медиана | Минимум | Вид

Представлен до R2006a

Документация

Гистограмма

Описание

Порты

Вход