Periodogram

Спектральная плотность мощности или оценка среднеквадратического спектра методом периодограммы

Библиотека:
Инструментарий системы DSP/Оценка/Оценка спектра мощности

Описание

Блок периодограммы оценивает спектральную плотность мощности (PSD) или среднеквадратичный спектр (MSS) входного сигнала. Блок использует метод периодограммы и метод усредненной модифицированной периодограммы Уэлча. Блок усредняет возведенную в квадрат величину функции БПФ, вычисленную по оконным секциям входного сигнала. Затем он нормализует спектральное среднее на квадрат суммы оконных выборок. Дополнительные сведения см. в разделе Периодограмма и метод Welch's.

Порты

Вход

развернуть все

`Port_1` - Входной сигнал
вектор | матрица

Входной сигнал, заданный как вектор или матрица.

Блок обрабатывает входной сигнал матрицы M-на-N как M последовательных отсчетов времени из N независимых каналов.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Выходной сигнал
вектор | матрица

Выходной сигнал, возвращаемый в виде вектора или матрицы.

Каждый столбец выходной матрицы содержит оценку спектральной плотности мощности соответствующего входного столбца в равномерно разнесенных частотных точках _Nfft. Точки частоты находятся в диапазоне [0, _Fs), где _Fs - частота дискретизации сигнала.

Блок вычисляет отдельную оценку для каждого из N независимых каналов и генерирует выходной сигнал матрицы _Nfft-by-N.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

`Measurement` - Тип измерения
`Power spectral density` (по умолчанию) | `Mean-square spectrum`

Укажите тип измерения для блока: Power spectral density или Mean-square spectrum.

Настраиваемый: Нет

`Window` - Тип окна
`Hamming` (по умолчанию) | `Bartlett` | `Blackman` | `Boxcar` | `Chebyshev` | `Hann` | `Hanning` | `Kaiser` | `Triang`

Выберите тип применяемого окна.

Для получения более подробной информации см. страницу ссылок на блок «Window Function».

Настраиваемый: Да

`Beta` - Бета-версия
`5` (по умолчанию) | скаляр

Введите параметр β для окна Kaiser. Увеличение Бета расширяет основной блок и уменьшает амплитуду боковых лопастей в отображаемой частотной амплитудной характеристике.

Дополнительные сведения см. на странице ссылок на блок функции окна.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр становится видимым, если для Window параметр, вы выбрали Kaiser.

`Window sampling` - Оконный отбор проб
`Symmetric` (по умолчанию) | `Periodic`

В списке выберите Symmetric или Periodic.

Для получения дополнительной информации см. страницу ссылок на блок «Window Function».

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр становится видимым только при установке Window параметр к одному из Blackman, Hamming, Hann, или Hanning.

`FFT implementation` - Реализация БПФ
`Auto` (по умолчанию) | `Radix-2` | `FFTW`

Задайте для этого параметра значение FFTW для поддержки входного сигнала произвольной длины. Блок ограничивает сгенерированный код с реализацией FFTW хост-компьютерами MATLAB ®.

Задайте для этого параметра значение Radix-2 для обработки с инвертированием битов, данных с фиксированной или плавающей запятой или для создания портативного C-кода с помощью Simulink ® Coder™. Первый размер М входной матрицы должен быть степенью два. Для работы с другими входными размерами используйте блок Pad для установки или усечения этих размеров до двух или, если возможно, выберите реализацию FFTW.

Задайте для этого параметра значение Auto чтобы включить блок, выберите реализацию FFT. Для длин преобразования, отличных от двух, блок ограничивает сгенерированный код хост-компьютерами MATLAB.

Настраиваемый: Нет

`Stopband attenuation in dB` - Затухание полосы останова в дБ
`50` (по умолчанию) | скаляр

Введите уровень затухания полосы останова Rs в децибелах (дБ) для окна Чебышева.

Настраиваемый: Да

Зависимости

Этот параметр становится видимым, если для Window параметр, вы выбираете Chebyshev.

`Inherit FFT length from input dimensions` - Наследование длины БПФ
`off` (по умолчанию) | `on`

При установке этого флажка блок использует размер входного кадра в качестве количества точек данных _Nfft, для которых выполняется FFT. Чтобы указать количество точек для выполнения БПФ, снимите флажок Наследовать длину БПФ из входных размеров. Затем можно задать мощность двух длин БПФ с помощью параметра длины БПФ.

Настраиваемый: Нет

`FFT length` - Количество точек данных
`256` (по умолчанию) | скаляр

Введите количество точек данных, для которых необходимо выполнить FFT, _Nfft. Если _Nfft больше, чем размер входного кадра, блок заполняет каждый кадр по мере необходимости. Если _{значение Nfft} меньше размера входного кадра, блок переносит каждый кадр по мере необходимости.

При установке FFT implementation параметр для Radix-2, это значение должно быть мощностью два.

Настраиваемый: Нет

Зависимости

Этот параметр становится видимым только при снятии флажка Наследовать длину БПФ (Inherit FFT length from input dimensions).

`Number of spectral averages` - Количество спектральных средних значений
`4` (по умолчанию) | скаляр

Укажите число спектральных значений для усреднения. При установке этого значения в значение 1блок вычисляет периодограмму входного сигнала. При установке этого значения больше 1блок реализует метод Уэлча для вычисления модифицированной периодограммы входного сигнала.

Настраиваемый: Нет

`Inherit sample time from input` - Наследование времени выборки из входных данных
`on` (по умолчанию) | `off`

Если установлен флажок Наследовать время выборки из ввода, блок вычисляет частотные данные из периода выборки входного сигнала. Для получения действительных выходных данных блоком должны выполняться следующие условия:

Вход в блок является исходным сигналом, без добавленных или удаленных выборок (например, путем вставки нулей).
Период выборки сигнала временной области при моделировании равен периоду выборки исходного временного ряда.

Если эти условия не сохраняются, снимите флажок Наследовать время выборки из ввода. Затем можно указать время выборки с помощью Sample time of original time series параметр.

Зависимости

Этот параметр становится видимым только при установке Measurement параметр для Power spectral density.

`Sample time of original time series` - Время выборки исходного временного ряда
`1` (по умолчанию) | скаляр

Укажите время выборки исходного сигнала временной области.

Настраиваемый: Нет

Зависимости

Этот параметр становится видимым только при сбросе Inherit sample time from input флажок.

Характеристики блока

Типы данных	`double` \| `single`
Многомерные сигналы	`No`
Сигналы переменного размера	`No`

Ссылки

[1] FFTW ( http://www.fftw.org )

[2] Фриго, М. и С. Г. Джонсон, «FFTW: адаптивная архитектура программного обеспечения для FFT», Труды Международной конференции по акустике, речи и обработке сигналов, том 3, 1998, стр. 1381-1384.

[3] Оппенгейм, А. В. и Р. В. Шефер. Дискретно-временная обработка сигналов. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис Холл, 1989.

[4] Орфанидис, С. Дж. Введение в обработку сигналов. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 1995.

[5] Проакис, Дж. и Д. Манолакис. Цифровая обработка сигналов. 3-й ред. Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл, 1996.

Расширенные возможности

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

Примечания и ограничения по использованию:

Созданный код зависит от memcpy или memset функции (string.h) при определенных условиях.
При выполнении следующих условий исполняемый файл, созданный из этого блока, опирается на предварительно созданные файлы динамической библиотеки (.dll файлы), входящие в состав MATLAB:
- Реализация БПФ установлена в FFTW.
- Наследование длины БПФ из входных размеров очищается, и длина БПФ устанавливается в значение, которое не является степенью двух.
Используйте packNGo для упаковки кода, сгенерированного из этого блока, и всех соответствующих файлов в сжатый zip-файл. С помощью этого zip-файла можно переместить, распаковать и перестроить проект в другой среде разработки, где MATLAB не установлен. Дополнительные сведения см. в разделе Запуск созданного исполняемого файла вне MATLAB.
Если длина БПФ равна двум, можно создать автономный код C и C++ из этого блока.

См. также

Блоки

Метод Бурга | Обратный кратковременный БПФ | Величина БПФ | Кратковременный БПФ | Анализатор спектра | Оконная функция | Метод Юле-Уокера

Темы

Представлен до R2006a

Документация

Periodogram

Описание

Порты

Вход

`Port_1` - Входной сигнал
вектор | матрица

Продукция

`Port_1` - Выходной сигнал
вектор | матрица

Параметры

`Measurement` - Тип измерения
`Power spectral density` (по умолчанию) | `Mean-square spectrum`

`Window` - Тип окна
`Hamming` (по умолчанию) | `Bartlett` | `Blackman` | `Boxcar` | `Chebyshev` | `Hann` | `Hanning` | `Kaiser` | `Triang`

`Beta` - Бета-версия
`5` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Window sampling` - Оконный отбор проб
`Symmetric` (по умолчанию) | `Periodic`

Зависимости

`FFT implementation` - Реализация БПФ
`Auto` (по умолчанию) | `Radix-2` | `FFTW`

`Stopband attenuation in dB` - Затухание полосы останова в дБ
`50` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Inherit FFT length from input dimensions` - Наследование длины БПФ
`off` (по умолчанию) | `on`

`FFT length` - Количество точек данных
`256` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

`Number of spectral averages` - Количество спектральных средних значений
`4` (по умолчанию) | скаляр

`Inherit sample time from input` - Наследование времени выборки из входных данных
`on` (по умолчанию) | `off`

Зависимости

`Sample time of original time series` - Время выборки исходного временного ряда
`1` (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Характеристики блока

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки

Темы

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка

Документация

Periodogram

Описание

Порты

Вход

Port_1 - Входной сигнал вектор | матрица

Продукция

Port_1 - Выходной сигнал вектор | матрица

Параметры

Measurement - Тип измерения Power spectral density (по умолчанию) | Mean-square spectrum

Window - Тип окна Hamming (по умолчанию) | Bartlett | Blackman | Boxcar | Chebyshev | Hann | Hanning | Kaiser | Triang

Beta - Бета-версия 5 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Window sampling - Оконный отбор проб Symmetric (по умолчанию) | Periodic

Зависимости

FFT implementation - Реализация БПФ Auto (по умолчанию) | Radix-2 | FFTW

Stopband attenuation in dB - Затухание полосы останова в дБ 50 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Inherit FFT length from input dimensions - Наследование длины БПФ off (по умолчанию) | on

FFT length - Количество точек данных 256 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Number of spectral averages - Количество спектральных средних значений 4 (по умолчанию) | скаляр

Inherit sample time from input - Наследование времени выборки из входных данных on (по умолчанию) | off

Зависимости

Sample time of original time series - Время выборки исходного временного ряда 1 (по умолчанию) | скаляр

Зависимости

Характеристики блока

Ссылки

Расширенные возможности

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

См. также

Блоки

Темы

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка

`Port_1` - Входной сигнал
вектор | матрица

`Port_1` - Выходной сигнал
вектор | матрица

`Measurement` - Тип измерения
`Power spectral density` (по умолчанию) | `Mean-square spectrum`

`Window` - Тип окна
`Hamming` (по умолчанию) | `Bartlett` | `Blackman` | `Boxcar` | `Chebyshev` | `Hann` | `Hanning` | `Kaiser` | `Triang`

`Beta` - Бета-версия
`5` (по умолчанию) | скаляр

`Window sampling` - Оконный отбор проб
`Symmetric` (по умолчанию) | `Periodic`

`FFT implementation` - Реализация БПФ
`Auto` (по умолчанию) | `Radix-2` | `FFTW`

`Stopband attenuation in dB` - Затухание полосы останова в дБ
`50` (по умолчанию) | скаляр

`Inherit FFT length from input dimensions` - Наследование длины БПФ
`off` (по умолчанию) | `on`

`FFT length` - Количество точек данных
`256` (по умолчанию) | скаляр

`Number of spectral averages` - Количество спектральных средних значений
`4` (по умолчанию) | скаляр

`Inherit sample time from input` - Наследование времени выборки из входных данных
`on` (по умолчанию) | `off`

`Sample time of original time series` - Время выборки исходного временного ряда
`1` (по умолчанию) | скаляр

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