Средний

Найти среднее значение входа или последовательность входов

Библиотека:
Инструментарий/статистика системы DSP

Описание

Блок «Среднее» вычисляет среднее для каждой строки или столбца ввода или вдоль векторов заданного размера ввода. Он также может вычислить среднее значение всего входного значения. Размер можно задать с помощью параметра Найти среднее значение над. Средний блок может также отслеживать среднее значение в последовательности входов в течение некоторого периода времени. Чтобы отслеживать среднее значение в последовательности входов, выберите параметр Running mean.

Примечание

Режим Running в блоке Mean будет удален в следующем выпуске. Чтобы вычислить среднее значение в Simulink ®, используйте блок Скользящее среднее.

Порты

Вход

развернуть все

`I` - 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 mean и не будет установлен параметр Reset port, отличный от None.

`Rst` - Сброс порта
скаляр

Укажите событие сброса, которое приводит к сбросу блоком рабочего среднего значения. Время выборки ввода Rst должно быть положительным целым числом, кратным времени входной выборки.

Зависимости

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

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Среднее значение по заданному размеру
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Тип данных вывода соответствует типу данных ввода.

Если параметр Running mean не выбран, блок вычисляет среднее значение в каждой строке или столбце ввода или вдоль векторов заданного размера ввода. Он также может вычислять среднее значение всех входных данных в каждый отдельный момент времени выборки. Каждый элемент в выходном массиве y - среднее значение соответствующего столбца, строки или всего входного значения. Выходной массив y зависит от установки параметра Найти среднее значение над параметром. Рассмотрим трехмерный входной сигнал размера M-by-N-by-P. Если для параметра Найти среднее значение (Find mean value over) задано значение:

Entire input - Выходной сигнал в каждый момент времени выборки является скаляром, который содержит среднее значение входной матрицы M-by-N-by-P.
Each row - Выходной сигнал в каждый момент времени выборки состоит из M-by-1-by-P массива, где каждый элемент содержит среднее значение каждого вектора по второму измерению входного сигнала. Для ввода матрицы M-на-N выходной сигнал в каждый момент времени выборки является вектором столбца M-by-1.
Each column - Выходной сигнал в каждый момент времени выборки состоит из 1-by-N-by-P массива, где каждый элемент содержит среднее значение каждого вектора по первому измерению входного сигнала. Для входного сигнала матрицы M-на-N выходной сигнал в каждый момент времени выборки является вектором 1-by-N строки.
В этом режиме блок обрабатывает неориентированные векторные входы длиной М как векторы M-by-1 столбцов.
Specified dimension - выходные данные в каждый момент времени выборки зависят от значения параметра Dimension. Если для параметра «Размер» задано значение 1, вывод такой же, как при выборе Each column. Если для параметра «Размер» задано значение 2, вывод такой же, как при выборе Each row. Если для параметра «Размер» задано значение 3выходной сигнал в каждый момент времени выборки представляет собой матрицу M-на-N, содержащую среднее значение каждого вектора по третьему измерению входного сигнала.

При выборе опции Среднее значение выполнения (Running mean) блок отслеживает среднее значение каждого канала во временной последовательности входов. В этом режиме необходимо также указать значение параметра обработки ввода.

Elements as channels (sample based) - Блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. Для трехмерного входного сигнала размера M-за-N-за-P блок выводит матрицу M-за-N-за-P. Каждый элемент _yijk выходного сигнала содержит среднее значение элемента _uijk для всех входных сигналов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, среднее значение _yijk в текущем кадре сбрасывается в элемент _uijk.
Columns as channels (frame based) - Блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. Эта опция не поддерживает N-мерный входной сигнал, где N > 2. Для двухмерного входного сигнала размера M-на-N блок выводит матрицу M-на-N. Каждый элемент _yij выхода содержит среднее значение значений в j-м столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до элемента _uij текущего входа включительно.
Когда происходит событие сброса, среднее для каждого канала становится средним значением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки включительно.

Параметры

развернуть все

Главная вкладка

`Running mean` - Опция для выбора рабочего среднего
off (по умолчанию) | on

При выборе параметра Running mean блок отслеживает среднее значение каждого канала во временной последовательности входов.

`Find the mean value over` - Размер, по которому блок вычисляет среднее значение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

Each column - Блок выводит среднее значение по каждому столбцу.
Each row - Блок выводит среднее значение по каждой строке.
Entire input - Блок выводит среднее значение по всему входу.
Specified dimension - блок выводит среднее значение размера, указанное в параметре Dimension.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Running mean.

`Dimension` - Пользовательское измерение
`1` (по умолчанию) | скаляр

Укажите размер (на основе одного значения) входного сигнала, по которому вычисляется среднее значение. Значение этого параметра должно быть больше 0 и меньше количества измерений во входном сигнале.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите значение Найти среднее значение по Specified dimension.

`Input processing` - Способ обработки входных данных в рабочем режиме
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

Columns as channels (frame based) - Блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. Эта опция не поддерживает N-мерный входной сигнал, где N > 2. Для двухмерного входного сигнала размера M-на-N блок выводит матрицу M-на-N. Каждый элемент _yij выхода содержит среднее значение значений в j-м столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до элемента _uij текущего входа включительно.
Когда происходит событие сброса, среднее для каждого канала становится средним значением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки включительно.
Elements as channels (sample based) - Блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. Для трехмерного входного сигнала размера M-за-N-за-P блок выводит матрицу M-за-N-за-P. Каждый элемент _yijk выходного сигнала содержит среднее значение элемента _uijk для всех входных сигналов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, среднее значение _yijk в текущем кадре сбрасывается в элемент _uijk.
Входные данные переменного размера
Если входные данные имеют переменный размер и выбран параметр Running mean, то:
- Если для параметра Input processing установлено значение Elements as channels (sample based), состояние сбрасывается.
- Если для параметра Input processing установлено значение Columns as channels (frame based), затем:
  - Если разность входных размеров равна количеству каналов (количеству столбцов), состояние сбрасывается.
  - Если разница в размере входного сигнала определяется длиной каналов (количеством строк), сброс не выполняется, и выполняемая операция выполняется в обычном режиме.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running mean.

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

Блок сбрасывает среднее значение при каждом обнаружении события сброса на необязательном порту Rst. Время сброса выборки должно быть положительным целым числом, кратным времени ввода выборки.

Когда происходит событие сброса, когда параметр обработки Input имеет значение Elements as channels (sample based), среднее рабочее значение для каждого канала инициализируется значением в соответствующем канале текущего входа. Аналогично, если параметр обработки Input имеет значение Columns as channels (frame based)среднее рабочее значение для каждого канала становится средним значением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки включительно.

Этот параметр используется для указания события сброса.

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.
Non-zero sample - запускает операцию сброса в каждый момент времени выборки, когда вход Rst не равен нулю.

Примечание

При выполнении моделирования в многозадачном режиме Simulink сигналы сброса имеют задержку в одну выборку. Следовательно, 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 mean.

Вкладка «Типы данных»

Примечание

Для использования этих параметров ввод данных должен быть 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 как одно из следующих:

Floor
Ceiling
Convergent
Nearest
Round
Simplest
Zero

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.

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

Accumulator указывает тип данных выходного сигнала операции накопления в блоке Mean. Примеры использования типа данных накопителя в этом блоке см. в разделе Фиксированная точка. Для этого параметра можно установить значение:

Inherit: Same as input - Блок определяет тип данных накопителя, который должен совпадать с типом входных данных.
fixdt([],16,0) - Блок задает тип данных с автозаписью, двоичной точкой, масштабированием, 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.

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

`Output` - Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (по умолчанию) | `fixdt([],16,0)`

Output указывает тип данных вывода блока Mean. Примеры использования типа выходных данных в этом блоке см. в разделе Фиксированная точка. Можно установить для него значение:

Inherit: Same as accumulator - Блок определяет тип выходных данных, который должен совпадать с типом данных накопителя.
fixdt([],16,0) - Блок задает тип данных с автозаписью, двоичной точкой, масштабированием, фиксированной точкой с длиной слова 16 бит и длиной дроби 0.

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

`Output Minimum` - Минимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляр

Укажите минимальное значение, которое может выводиться блоком. Значение по умолчанию: [] (не указано). Simulink использует это значение для выполнения следующих действий:

Проверка диапазона моделирования. См. раздел Определение диапазонов сигналов (Simulink).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.

`Output Maximum` - Максимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляр

Укажите максимальное значение, которое может выводиться блоком. Значение по умолчанию: [] (не указано). Simulink использует это значение для выполнения следующих действий:

Проверка диапазона моделирования. См. раздел Определение диапазонов сигналов (Simulink).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.

`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

Вычислить среднее значение

Пример модели Simulink для вычисления среднего значения с помощью блока Mean.

Вычислить текущее среднее значение

Пример модели Simulink для вычисления рабочего среднего с помощью блока Mean.

Характеристики блока

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

Алгоритмы

развернуть все

Средний

При снятии параметра Running mean и задании размера в блоке получаются результаты, идентичные результатам MATLAB ®mean функция, когда она вызывается как y = mean(u,D).

u - ввод данных.
D - измерение.
y - среднее значение.

Среднее значение по всему входу идентично вызову mean функция как y = mean(u(:)).

Среднее значение комплексного ввода вычисляется независимо для действительной и мнимой составляющих.

Бегущее среднее

При выборе параметра Running mean и установке для параметра Input processing значения Columns as channels (frame based)блок обрабатывает каждый столбец входного сигнала как отдельный канал. В этом примере блок обрабатывает двухканальный сигнал с размером кадра три при этих настройках.

Блок выводит среднее значение по каждому каналу с момента последнего сброса. При t = 2 происходит событие сброса. Окно данных во втором столбце теперь содержит только 6.

При выборе параметра Running mean и установке для параметра Input processing значения Elements as channels (sample based)блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. В этом примере блок обрабатывает двухканальный сигнал с размером кадра три при этих настройках.

Каждый элемент _yij выходного сигнала содержит среднее значение, наблюдаемое в элементе _uij для всех входных сигналов с момента последнего сброса. Событие сброса происходит при t = 2. Когда происходит событие сброса, рабочее среднее значение _yij в текущем кадре сбрасывается в элемент _uij.

Расширенные возможности

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

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

На следующей диаграмме показаны типы данных, используемые в блоке среднего значения для сигналов с фиксированной точкой.

См. также

Представлен до R2006a

Документация

Средний

Описание

Порты

Вход

I - Ввод данных вектор | матрица | массив N-D

Rst - Сброс порта скаляр

Зависимости

Продукция

Port_1 - Среднее значение по заданному размеру скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Параметры

Главная вкладка

Running mean - Опция для выбора рабочего среднего off (по умолчанию) | on

Find the mean value over - Размер, по которому блок вычисляет среднее значение Each column (по умолчанию) | Entire input | Each row | Specified dimension

Зависимости

Dimension - Пользовательское измерение 1 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Input processing - Способ обработки входных данных в рабочем режиме Columns as channels (frame based) (по умолчанию) | Elements as channels (sample based)

Зависимости

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

Зависимости

Вкладка «Типы данных»

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

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

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

Output - Тип выходных данных Inherit: Same as accumulator (по умолчанию) | fixdt([],16,0)

Output Minimum - Минимальное значение, которое может вывести блок [] (по умолчанию) | скаляр

Output Maximum - Максимальное значение, которое может вывести блок [] (по умолчанию) | скаляр

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

Примеры модели

Вычислить среднее значение

Вычислить текущее среднее значение

Характеристики блока

Алгоритмы

Средний

Бегущее среднее

Расширенные возможности

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

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

См. также

Функции

Объекты

Блоки

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка

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

`Rst` - Сброс порта
скаляр

`Port_1` - Среднее значение по заданному размеру
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

`Running mean` - Опция для выбора рабочего среднего
off (по умолчанию) | on

`Find the mean value over` - Размер, по которому блок вычисляет среднее значение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

`Dimension` - Пользовательское измерение
`1` (по умолчанию) | скаляр

`Input processing` - Способ обработки входных данных в рабочем режиме
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

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

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

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

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

`Output` - Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (по умолчанию) | `fixdt([],16,0)`

`Output Minimum` - Минимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляр

`Output Maximum` - Максимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляр

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

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

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