Exponenta Banner
exponenta event banner

dutycycle

Рабочий цикл формы импульса

свернуть все на странице

Синтаксис

d = dutycycle (x)
d = дутицикл (x, fs)
d = dutycycle (x, t)
[d, initcross, finalcross, nextcross, midlev] = dutycycle (___)
[___] = dutycycle (___, имя, значение)
dutycycle (___)
d = дутицикл (тау, prf)

Описание

пример

d = dutycycle(x) возвращает отношение длительности импульса к периоду импульса для каждого импульса положительной полярности. Функция идентифицирует все области, которые пересекают границу верхнего состояния нижнего состояния и границу нижнего состояния верхнего состояния. Для определения переходов, определяющих каждый импульс, dutycycle оценивает уровни состояния x методом гистограммы. Границы низкого состояния и высокого состояния выражаются как уровень состояния плюс или минус скалярное кратное разности между уровнями состояния. Дополнительные сведения см. в разделе Допуски на уровне состояния.

пример

d = dutycycle(x,fs) задает частоту выборки, при которой x отбирают пробы. Первый пробный момент x соответствует t = 0.

пример

d = dutycycle(x,t) указывает моменты, t, при котором x отбирают пробы.

пример

[d,initcross,finalcross,nextcross,midlev] = dutycycle(___) с любыми входными аргументами из предыдущих синтаксисов также возвращает:

  • Вектор, initcross, элементы которых соответствуют средним пересечениям (моментам среднего опорного уровня) начального перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

  • Вектор, finalcross, элементы которых соответствуют средним пересечениям (моментам среднего опорного уровня) конечного перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

  • Вектор, nextcross, элементы которых соответствуют срединным пересечениям (моментам среднего опорного уровня) следующего обнаруженного перехода для каждого импульса.

  • Скаляр, midlev, что соответствует среднему опорному уровню.

[___] = dutycycle(___,Name,Value) возвращает отношение длительности импульса к периоду импульса с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы пары.

dutycycle(___) строит график формы сигнала, местоположения моментов среднего опорного уровня, связанных опорных уровней, уровней состояния и связанных границ нижнего и верхнего состояний.

d = dutycycle(tau,prf) возвращает отношение длительности импульса к периоду импульса для длительности импульса tau секунды и частота повторения импульсов prf.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Определите рабочий цикл двухуровневого сигнала. Используйте векторные индексы в качестве моментов выборки.

load('pulseex.mat','x')

d = dutycycle(x)
d = 0.3001

Аннотирование результата на графике формы сигнала.

dutycycle(x);

Figure Duty Cycle Plot contains an axes. The axes contains 9 objects of type line. These objects represent signal, mid cross, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

Открыть сценарий в реальном времени

Определите рабочий цикл двухуровневого сигнала. Частота дискретизации составляет 4 МГц.

load('pulseex.mat','x','t')
fs = 1/(t(2)-t(1));

d = dutycycle(x,fs)
d = 0.3001

Аннотирование результата на графике формы сигнала.

dutycycle(x,fs);

Figure Duty Cycle Plot contains an axes. The axes contains 9 objects of type line. These objects represent signal, mid cross, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

Открыть сценарий в реальном времени

Создайте импульсный сигнал с тремя импульсами. Частота дискретизации составляет 4 МГц. Определите начальный и последний моменты среднего опорного уровня. Постройте график результата.

load('pulseex.mat','x')
fs = 4e6;

pulse = x(1:30);
wavef = [pulse;pulse;pulse];
t = (0:length(wavef)-1)/fs;

[~,initcross,finalcross,~,midlev] = dutycycle(wavef,t)
initcross = 2×1
10-4 ×

    0.0312
    0.1062


finalcross = 2×1
10-4 ×

    0.0463
    0.1213


midlev = 2.5177

Хотя имеется три импульса, только два импульса имеют соответствующие последующие переходы. Постройте график результата.

plot(t,wavef)
hold on
plot([initcross finalcross],midlev*ones(2),'x','MarkerSize',10)
hold off
legend('Waveform','Initial','Final','Location','best')

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type line. These objects represent Waveform, Initial, Final.

Входные аргументы

свернуть все

Форма волны Билевела, заданная как вектор с действительным значением.

Пример: pulstran(0:0.1:10,1:2:9,@rectpuls) задает двухуровневую форму сигнала, содержащую пять импульсов в одну секунду.

Типы данных: double

Частота дискретизации, заданная как положительный скаляр, выраженный в Гц.

Типы данных: double

Экземпляры образца, указанные как вектор той же длины, что и x.

Типы данных: double

Длительность импульса и частота повторения, заданная как скаляры. Выражайте длительность импульса в секундах и частоту повторения в импульсах в секунду. Продукт tau и prf должно быть меньше или равно единице.

Типы данных: double

Аргументы пары «имя-значение»

Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: 'MidPercentReferenceLevel',90,'Tolerance',0.5 указывает, что средний опорный уровень равен 90% амплитуды сигнала, а допуск вокруг границ нижнего и верхнего состояний равен 0,5%.

Средний опорный уровень, указанный как разделенная запятыми пара, состоящая из 'MidPercentReferenceLevel' и положительный скаляр, выраженный в процентах от амплитуды формы сигнала.

Типы данных: double

Полярность импульса, заданная как разделенная запятыми пара, состоящая из 'Polarity' и либо 'positive' или 'negative'.

  • При указании 'positive', dutycycle ищет импульсы с положительными (положительной полярностью) начальными переходами.

  • При указании 'negative', dutycycle ищет импульсы с отрицательными (отрицательной полярностью) начальными переходами.

Примеры импульсов положительной и отрицательной полярности см. в разделе Полярность импульса.

Типы данных: char

Уровни низкого и высокого состояний, определяемые как разделенная запятыми пара, состоящая из 'StateLevels' и вектор вещественного значения 1 на 2. Первый элемент - уровень низкого состояния. Второй элемент - это высокий государственный уровень. Если не указать уровни низкого и высокого уровня, dutycycle оценивает уровни состояния по входной форме сигнала с использованием метода гистограммы.

Типы данных: double

Уровни допусков (границы нижнего и верхнего состояний), определяемые как разделенная запятыми пара, состоящая из 'Tolerance' и положительный скаляр, выраженный в процентах. Дополнительные сведения см. в разделе Допуски на уровне состояния.

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Рабочий цикл, возвращаемый как вектор или скаляр. Элементы d соответствуют отношению длительности импульса к периоду импульса для каждого импульса в x. d подчиняется 0 ≤ d ≤ 1, поскольку длительность импульса не может превышать период импульса. d имеет длину, равную числу периодов импульса в x. При указании tau и prf в качестве аргументов, d является скаляром.

Моменты начальных переходов среднего опорного уровня, возвращаемые в виде вектора. Элементы initcross соответствуют средним пересечениям (моментам среднего опорного уровня) начального перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

Моменты конечных переходов среднего опорного уровня, возвращаемые в виде вектора. Элементы finalcross соответствуют средним пересечениям (моментам среднего опорного уровня) конечного перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

Следующий переход mid-crossing, возвращенный как вектор. Элементы nextcross соответствуют средним пересечениям (моментам среднего опорного уровня) следующего обнаруженного перехода для каждого импульса.

Значение формы сигнала среднего опорного уровня, возвращаемое как скаляр. midlevel является скалярным, поскольку в двухуровневой импульсной форме волны уровни состояния являются постоянными.

Подробнее

свернуть все

Рабочий цикл

Рабочий цикл двухуровневого импульса представляет собой отношение средней мощности к пиковой мощности.

Энергия в двухуровневом, или прямоугольном, импульсе равна произведению пиковой мощности, Pt, и длительности импульса, Устройства для измерения энергии в форме сигнала работают во временных масштабах, превышающих длительность одного импульса. Поэтому обычно измеряют среднюю мощность

Pav=PtτT,

где T - период импульса.

Отношение средней мощности к пиковой мощности представляет собой рабочий цикл:

D = Ptstart/TPt

Полярность импульса

Полярность импульса определяется направлением его начального перехода.

Если импульс имеет положительный начальный переход, импульс имеет положительную полярность. На этом рисунке показан импульс положительной полярности:

Эквивалентно, импульс положительной полярности (положительный ход) имеет состояние окончания более положительное, чем исходное состояние.

Если импульс имеет отрицательный начальный переход, импульс имеет отрицательную полярность. На этом рисунке показан импульс отрицательной полярности:

Эквивалентно, импульс отрицательной полярности (отрицательный ход) имеет исходное состояние, более положительное, чем конечное состояние.

Допуски на уровне состояния

Каждый уровень состояния может иметь связанные границы нижнего и верхнего состояний. Эти границы состояния определяются как уровень состояния плюс или минус скалярное кратное разности между высоким состоянием и низким состоянием. Для обеспечения полезной области допуска скаляр обычно представляет собой небольшое число, такое как 2/100 или 3/100. В целом,$\alpha\%$ регион для низкого состояния определяется как

$$S_1\pm{\alpha\over{100}}(S_2-S_1),$$

где$S_1$ - уровень низкого состояния и$S_2$ - уровень высокого состояния. Замените первый член в уравнении на, чтобы$S_2$ получить$\alpha\%$ область допуска для высокого состояния.

На следующем рисунке показаны нижние и верхние 2% границы состояния (области допуска) для двухуровневого сигнала положительной полярности. Красные пунктирные линии указывают предполагаемые уровни состояния.

Ссылки

[1] Скольник, М. И. Введение в радиолокационные системы. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Макгроу-Хилл, 1980.

[2] Стандарт IEEE ® на переходы, импульсы и связанные формы сигналов. Стандарт IEEE 181, 2003 .

См. также

| | |

Представлен в R2012a

Документация по инструментам обработки сигналов

Поддержка