Стандартное отклонение

Стандартное отклонение входа или последовательность входов

Библиотека:
Инструментарий/статистика системы DSP

Описание

Блок «Стандартное отклонение» вычисляет стандартное отклонение каждой строки или столбца ввода или вдоль векторов заданного размера ввода. Он также может вычислять стандартное отклонение всего входного сигнала. Размер можно задать с помощью параметра Найти значение стандартного отклонения над. Блок «Стандартное отклонение» может также отслеживать стандартное отклонение в последовательности входных данных в течение определенного периода времени. Чтобы отслеживать стандартное отклонение в последовательности входных данных, выберите параметр «Выполнение стандартного отклонения».

Примечание

Режим выполнения в блоке «Стандартное отклонение» будет удален в следующей версии. Чтобы вычислить текущее стандартное отклонение в Simulink ®, используйте блок «Перемещение стандартного отклонения».

Порты

Вход

развернуть все

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

Блок принимает вещественные или комплексные многоканальные и многомерные входы.

Этот порт не имеет имени до тех пор, пока не будет выбран параметр Running standard deviation и не будет установлен параметр Reset port (сброс порта) для любого параметра, отличного от None.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного номера: Да

`Rst` - Сброс порта
скаляр

Укажите событие сброса, которое приводит к сбросу блоком текущего стандартного отклонения. Время выборки ввода Rst должно быть положительным целым числом, кратным времени входной выборки.

Зависимости

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

Продукция

развернуть все

`Port_1` - Стандартное отклонение вдоль заданного размера
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Тип данных вывода соответствует типу данных ввода.

Если параметр «Стандартное отклонение» не выбран, блок вычисляет стандартное отклонение в каждой строке или столбце ввода или вдоль векторов заданного размера ввода. Он также может вычислять стандартное отклонение всего входного сигнала в каждый отдельный момент времени выборки. Каждый элемент в выходном массиве y - стандартное отклонение соответствующего столбца, строки или всего входного значения. Выходной массив y зависит от настройки параметра Найти значение стандартного отклонения над параметром. Рассмотрим трехмерный входной сигнал размера M-by-N-by-P. Если для параметра Найти значение стандартного отклонения (Find standard deviation value over) задано значение:

Entire input - Выходной сигнал в каждый момент времени выборки является скаляром, который содержит стандартное отклонение 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 стандартное отклонение 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 стандартное отклонение 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 стандартное отклонение каждого вектора по третьему измерению входного сигнала.

При выборе параметра «Выполнение стандартного отклонения» блок отслеживает стандартное отклонение 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 стандартное отклонение элемента _uijk для всех входных сигналов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, текущее стандартное отклонение _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 входные сигналы с более чем двумя измерениями. Для двухмерного входного сигнала размера M-на-N блок выводит матрицу M-на-N. Каждый элемент _yij выхода содержит стандартное отклонение элементов в j-ом столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до элемента _uij текущего входа включительно.
Когда происходит событие сброса, текущее стандартное отклонение для каждого канала становится стандартным отклонением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки включительно.

Типы данных: single | double

Параметры

развернуть все

Главная вкладка

`Running standard deviation` - Опция для выбора выполняющегося стандартного отклонения
off (по умолчанию) | on

При выборе параметра «Выполнение стандартного отклонения» блок отслеживает значение стандартного отклонения каждого канала во временной последовательности входов.

`Find the standard deviation value over` - Размер, по которому блок вычисляет стандартное отклонение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

Each column - Блок выводит стандартное отклонение по каждому столбцу.
Each row - Блок выводит стандартное отклонение для каждой строки.
Entire input - Блок выводит стандартное отклонение по всему входу.
Specified dimension - блок выводит стандартное отклонение по размеру, указанное в параметре «Размер».

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Running standard deviation.

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

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите для параметра Найти значение стандартного отклонения значение 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 входные сигналы с более чем двумя измерениями. Для двухмерного входного сигнала размера M-на-N блок выводит матрицу M-на-N. Каждый элемент _yij выхода содержит стандартное отклонение элементов в j-ом столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до элемента _uij текущего входа включительно.
Когда происходит событие сброса, текущее стандартное отклонение для каждого канала становится стандартным отклонением 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 стандартное отклонение элемента _uijk для всех входных сигналов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, текущее стандартное отклонение _yijk в текущем кадре сбрасывается в элемент _uijk.
Входные данные переменного размера
Если входные данные имеют переменный размер и выбран параметр Стандартное отклонение (Running standard deviation), 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), то:
  - Если разность входных размеров равна количеству каналов (количеству столбцов), состояние сбрасывается.
  - Если разность входных размеров равна длине каналов (количеству строк), сброс не выполняется, и выполняемая операция выполняется в обычном режиме.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running standard deviation.

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

Блок сбрасывает текущее стандартное отклонение всякий раз, когда на необязательном порту Rst обнаруживается событие сброса. 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), текущее стандартное отклонение для каждого канала инициализируется значением в соответствующем канале текущего входа. Аналогично, если параметр обработки Input имеет значение Columns as channels (frame based), текущее стандартное отклонение для каждого канала становится стандартным отклонением 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 standard deviation.

Характеристики блока

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

Подробнее

развернуть все

Стандартное отклонение

Стандартное отклонение дискретного сигнала является квадратным корнем дисперсии сигнала.

Стандартное отклонение дает меру отклонения сигнала от его среднего значения.

Для чисто вещественного или мнимого входа u размера M-by-N стандартное отклонение задается следующим уравнением:

$\sqrt{\frac{_{}^{}_{}^{} {_{}}^{} \frac{{_{}^{}_{}^{}_{}}^{}}{}}{y=σ=∑i=1M∑j=1N'uij|2−|∑i=1M∑j=1Nuij|2M*NM*N−1}}$

_uij - элемент входных данных с индексами i, j.
M - длина j-го столбца.
N - количество столбцов.

Для комплексных входов стандартное отклонение задается следующим уравнением:

$λ \sqrt{=_{}^{} {σRe2}_{+}^{}}$ σIm2

_σRe2 - дисперсия действительной части комплексного ввода.
_σIm2 - дисперсия мнимой части комплексного ввода.

Алгоритмы

развернуть все

Стандартное отклонение

При снятии параметра «Рабочее стандартное отклонение» в блоке и задании размера в блоке получаются результаты, идентичные результатам MATLAB ®std функция, когда она вызывается как y = std(u,0,D).

u - ввод данных.
D - измерение.
y стандартное отклонение вдоль указанного размера.

Стандартное отклонение по всему входу идентично вызову std функция как y = std(u(:)).

Для комплексного входного сигнала стандартное отклонение является квадратным корнем суммы дисперсий вещественной и мнимой частей.

$λ \sqrt{=_{}^{} {σRe2}_{+}^{}}$ σIm2

Расширенные возможности

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

См. также

Представлен до R2006a

Документация

Стандартное отклонение

Описание

Порты

Вход

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

`Rst` - Сброс порта
скаляр

Зависимости

Продукция

`Port_1` - Стандартное отклонение вдоль заданного размера
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Параметры

Главная вкладка

`Running standard deviation` - Опция для выбора выполняющегося стандартного отклонения
off (по умолчанию) | on

`Find the standard deviation value over` - Размер, по которому блок вычисляет стандартное отклонение
`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

Характеристики блока

Подробнее

Стандартное отклонение

Алгоритмы

Стандартное отклонение

Расширенные возможности

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

См. также

Функции

Объекты

Блоки

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка

Документация

Стандартное отклонение

Описание

Порты

Вход

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

Rst - Сброс порта скаляр

Зависимости

Продукция

Port_1 - Стандартное отклонение вдоль заданного размера скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Параметры

Главная вкладка

Running standard deviation - Опция для выбора выполняющегося стандартного отклонения off (по умолчанию) | on

Find the standard deviation value over - Размер, по которому блок вычисляет стандартное отклонение 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

Характеристики блока

Подробнее

Стандартное отклонение

Алгоритмы

Стандартное отклонение

Расширенные возможности

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

См. также

Функции

Объекты

Блоки

Документация по системной панели инструментов DSP

Поддержка

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

`Rst` - Сброс порта
скаляр

`Port_1` - Стандартное отклонение вдоль заданного размера
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

`Running standard deviation` - Опция для выбора выполняющегося стандартного отклонения
off (по умолчанию) | on

`Find the standard deviation value over` - Размер, по которому блок вычисляет стандартное отклонение
`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`

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