Различие

Дисперсия входных данных или последовательность входных данных

Библиотека:
Инструментарий/статистика системы DSP

Описание

Блок дисперсии вычисляет несмещенную дисперсию каждой строки или столбца входного сигнала или вдоль векторов заданного размера входного сигнала. Он также может вычислить дисперсию всего входного сигнала. Размер можно задать с помощью параметра Найти значение расхождения над. Блок дисперсии может также отслеживать дисперсию в последовательности входных данных в течение некоторого периода времени. Чтобы отслеживать дисперсию в последовательности входных данных, выберите параметр «Работающая дисперсия».

Примечание

Режим «Выполнение» в блоке «Отклонение» будет удален в следующей версии. Для вычисления текущей дисперсии в Simulink ® используйте блок «Перемещение дисперсии».

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 variance и не будет установлен параметр Reset port, отличный от None.

`Rst` - Сброс порта
скаляр

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

Зависимости

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

Продукция

развернуть все

`Port_1` - отклонение вдоль указанного размера;
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Если параметр «Отклонение выполнения» не выбран, блок вычисляет отклонение в каждой строке или столбце ввода или вдоль векторов заданного размера ввода. Он также может вычислять дисперсию всего входного сигнала в каждый отдельный момент времени выборки. Каждый элемент в выходном массиве y - отклонение соответствующего столбца, строки или всего входного значения. Выходной массив y зависит от настройки параметра Find the variance value over.

Рассмотрим трехмерный входной сигнал размера M-by-N-by-P. Если для параметра Найти значение расхождения (Find variance value over) задано значение:

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

При выборе параметра «Дисперсия выполнения» блок отслеживает дисперсию каждого канала во временной последовательности входов. В этом режиме необходимо также указать значение параметра обработки ввода. При установке для обработки ввода значения:

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 дисперсию элемента _uijk для всех входных сигналов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, текущая дисперсия _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 выходного сигнала содержит дисперсию элементов в j-ом столбце всех входных сигналов с момента последнего сброса вплоть до элемента _uij текущего входного сигнала включительно.
Когда происходит событие сброса, текущая дисперсия для каждого канала становится дисперсией всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки включительно.

Тип данных вывода соответствует типу данных ввода.

Параметры

развернуть все

Главная вкладка

`Running variance` - Опция для выбора выполняющегося отклонения
off (по умолчанию) | on

При выборе параметра Дисперсия выполнения блок отслеживает значение дисперсии каждого канала во временной последовательности входов.

`Find the variance value over` - Измерение, по которому вычисляется отклонение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

Each column - Блок выводит дисперсию по каждому столбцу.
Each row - Блок выводит дисперсию по каждой строке.
Entire input - Блок выводит дисперсию по всему входу.
Specified dimension - блок выводит дисперсию по размеру, указанному в параметре «Размер».

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, снимите флажок Running variance.

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

Укажите размер (одно значение на основе) входного сигнала, по которому вычисляется дисперсия. Значение этого параметра должно быть больше 0 и меньше или равно количеству размеров во входном сигнале.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, задайте для параметра Найти значение расхождения 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 выходного сигнала содержит дисперсию элементов в j-ом столбце всех входных сигналов с момента последнего сброса вплоть до элемента _uij текущего входного сигнала включительно.
Когда происходит событие сброса, текущая дисперсия для каждого канала становится дисперсией 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 дисперсию элемента _uijk для всех входных сигналов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, текущая дисперсия _yijk в текущем кадре сбрасывается в элемент _uijk.
Входные данные переменного размера
Если входные данные имеют переменный размер и выбран параметр Running variance, 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.
  - Когда разность входных размеров находится в длине каналов (количество строк), состояние не сбрасывается, и выполняемая операция выполняется как обычно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running variance.

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

Блок сбрасывает рабочую дисперсию 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), рабочая дисперсия для каждого канала инициализируется значением в соответствующем канале текущего входа. Аналогично, если параметр обработки Input имеет значение Columns as channels (frame based), текущая дисперсия для каждого канала становится дисперсией 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 variance.

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. 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.

`Input-squared product output` - Тип данных входного квадратного члена
`Same as input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Квадраты входных элементов сохраняются в виде выходных данных продукта Input-quared. Если ввод сложен, квадраты вещественной и мнимой частей ввода сохраняются в этом типе данных. Дополнительные сведения см. в разделе Фиксированная точка.

Для этого параметра можно задать значение:

Inherit: Same as input - Тип данных совпадает с типом входных данных.
Binary point scaling - Тип выходных данных продукта Input-squared использует двоичное масштабирование точек. При выборе этого параметра в блоке отображаются поля для указания длины слова и длины дроби. Сигнатура наследуется от входных данных.

`Input-sum-squared product` - Тип данных члена «вход-сумма-квадрат»
`Same as input-squared product` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

Квадраты суммы входных элементов сохраняются в типе данных произведения Input-sum-quared. Если входные данные являются комплексными, в этом типе данных сохраняются квадраты суммы вещественных частей и квадраты суммы мнимых частей. Дополнительные сведения см. в разделе Фиксированная точка.

Для этого параметра можно установить значение:

Same as input-squared product - Тип данных совпадает с типом данных входного продукта в квадрате.
Binary point scaling - Тип данных произведения Input-sum-squared использует двоичное масштабирование точек. При выборе этого параметра в блоке отображаются поля для указания длины слова и длины дроби. Сигнатура наследуется от входных данных.

`Accumulator` - Тип данных аккумулятора
`Same as input-squared product` (по умолчанию) | `Same as input` | `Binary point scaling`

Accumulator задает тип данных выхода операции накопления в блоке Variance. Примеры использования типа данных накопителя в этом блоке см. в разделе Фиксированная точка.

Для этого параметра можно задать значение:

Same as input-squared product - Тип данных накопителя совпадает с типом данных продукта в квадрате ввода.
Same as input - Тип данных накопителя совпадает с типом входных данных.
Binary point scaling - Тип данных Accumulator использует двоичное масштабирование точек. При выборе этого параметра в блоке отображаются поля для указания длины слова и длины дроби. Сигнатура наследуется от входных данных.

`Output` - Тип выходных данных
`Same as input-squared product` (по умолчанию) | `Same as accumulator` | `Same as input` | `Binary point scaling`

Output указывает тип данных вывода блока Variance. Сведения об использовании типа выходных данных в этом блоке см. в разделе Фиксированная точка. Можно установить для него значение:

Same as input-squared product - тип выходных данных совпадает с типом входных данных продукта в квадрате.
Same as accumulator - тип выходных данных совпадает с типом данных накопителя.
Same as input - Тип выходных данных совпадает с типом входных данных.
Binary point scaling - Тип данных Output использует двоичное масштабирование точек. При выборе этого параметра в блоке отображаются поля для указания длины слова и длины дроби. Сигнатура наследуется от входных данных.

`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.

Характеристики блока

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

Подробнее

развернуть все

Различие

Дисперсией дискретно-временного сигнала является квадрат стандартного отклонения сигнала. Дисперсия дает меру отклонения сигнала от его среднего значения.

Для чисто вещественного или мнимого ввода u размера M-by-N дисперсия задается следующим образом:

$^{} \frac{_{}^{}_{}^{} {_{}}^{} \frac{{_{}^{}_{}^{}_{}}^{}}{}}{y=σ2=∑i=1M∑j=1N'uij|2−|∑i=1M∑j=1Nuij|2M*NM*N−1} .$

где,

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

Для комплексных входных данных дисперсия задается следующим уравнением:

$^{}_{}^{}_{}^{σ2 =σRe2 +σIm2}$

где,

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

Алгоритмы

развернуть все

Различие

При снятии параметра Running variance в блоке и задании размера в блоке получаются результаты, идентичные результатам MATLAB ®var функция, когда она вызывается как y = var(u,0,D), где,

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

Когда этот блок вычисляет дисперсию по всему входному сигналу, результат идентичен вызову var функция как y = var(u(:)).

Для комплексного входного сигнала дисперсией называется сумма дисперсий действительной и мнимой частей.

$^{}_{}^{}_{}^{σ2 =σRe2 +σIm2}$

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.

Для чисто вещественного или мнимого входа u размера M-by-N дисперсия задается следующим образом:

$^{} \frac{_{}^{}_{}^{} {_{}}^{} \frac{{_{}^{}_{}^{}_{}}^{}}{}}{y=σ2=∑i=1M∑j=1N'uij|2−|∑i=1M∑j=1Nuij|2M*NM*N−1} .$

На следующей схеме показаны типы данных, используемые в блоке «Отклонение», когда входные данные имеют фиксированную точку.

Для комплексных входных данных дисперсия задается следующим уравнением:

$^{}_{}^{}_{}^{σ2 =σRe2 +σIm2}$

См. также

Представлен до R2006a

Документация

Различие

Описание

Порты

Вход

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

Rst - Сброс порта скаляр

Зависимости

Продукция

Port_1 - отклонение вдоль указанного размера; скаляр | вектор | матрица | массив N-D

Параметры

Главная вкладка

Running variance - Опция для выбора выполняющегося отклонения off (по умолчанию) | on

Find the variance value over - Измерение, по которому вычисляется 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

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

Input-squared product output - Тип данных входного квадратного члена Same as input (по умолчанию) | Binary point scaling

Input-sum-squared product - Тип данных члена «вход-сумма-квадрат» Same as input-squared product (по умолчанию) | Binary point scaling

Accumulator - Тип данных аккумулятора Same as input-squared product (по умолчанию) | Same as input | Binary point scaling

Output - Тип выходных данных Same as input-squared product (по умолчанию) | Same as accumulator | Same as input | Binary point scaling

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

Характеристики блока

Подробнее

Различие

Алгоритмы

Различие

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

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

`Rst` - Сброс порта
скаляр

`Port_1` - отклонение вдоль указанного размера;
скаляр | вектор | матрица | массив N-D

`Running variance` - Опция для выбора выполняющегося отклонения
off (по умолчанию) | on

`Find the variance value over` - Измерение, по которому вычисляется 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`

`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

`Input-squared product output` - Тип данных входного квадратного члена
`Same as input` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Input-sum-squared product` - Тип данных члена «вход-сумма-квадрат»
`Same as input-squared product` (по умолчанию) | `Binary point scaling`

`Accumulator` - Тип данных аккумулятора
`Same as input-squared product` (по умолчанию) | `Same as input` | `Binary point scaling`

`Output` - Тип выходных данных
`Same as input-squared product` (по умолчанию) | `Same as accumulator` | `Same as input` | `Binary point scaling`

`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.