Exponenta Banner
exponenta event banner

falltime

Время падения отклоняющихся двухуровневых переходов формы сигнала

свернуть все на странице

Синтаксис

f = время сбоя (x)
f = время перехода (x, fs)
f = время перехода (x, t)
[f, lt, ut] = время сбоя (___)
[f, lt, ut, ll, ul] = время сбоя (___)
[___] = время сбоя (___, имя, значение)
время отказа (___)

Описание

f = falltime(x) возвращает вектор f содержит время каждого перехода двухуровневой формы сигнала x переходит от 10% опорного уровня к 90% опорному уровню (см. раздел Процент опорных уровней). Чтобы определить переходы, falltime оценивает уровни состояния входной формы сигнала с использованием метода гистограммы. falltime идентифицирует все области, которые пересекают границу нижнего состояния высокого состояния и границу верхнего состояния низкого состояния. Границы низкого состояния и высокого состояния выражаются как уровень состояния плюс или минус кратный разнице между уровнями состояния (см. «Допуски уровня состояния»). Поскольку falltime использует интерполяцию, f может содержать значения, которые не соответствуют моментам дискретизации двухуровневого сигнала x.

f = falltime(x,fs) задает частоту выборки в герцах. Частота выборки определяет моменты выборки, соответствующие элементам в x. Первый пробный момент в x соответствует t = 0. Посколькуfalltime использует интерполяцию, f может содержать значения, которые не соответствуют моментам дискретизации двухуровневого сигнала x.

f = falltime(x,t) задает моменты образца t как вектор с таким же количеством элементов, как x.

[f,lt,ut] = falltime(___) возвращает векторы lt и ut элементы которых соответствуют моментам времени, где x пересекает нижний и верхний процентные контрольные уровни. Этот выходной синтаксис можно использовать с любым из предыдущих входных синтаксисов.

пример

[f,lt,ut,ll,ul] = falltime(___) возвращает уровни ll и ul соответствует опорному уровню нижнего и верхнего процента.

пример

[___] = falltime(___,Name,Value) возвращает время падения с дополнительными опциями, указанными одним или несколькими Name,Value аргументы пары.

пример

falltime(___) строит график сигнала и затемняет области каждого перехода, где вычисляется время падения. На графике отмечены нижние и верхние пересечения и связанные с ними опорные уровни. Также отображаются уровни состояний и связанные границы нижнего и верхнего состояний.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Определите время падения в выборках для тактового сигнала 2,3 В.

Загрузите данные тактового генератора 2,3 В. Определите время падения в пробах. Используйте исходные уровни по умолчанию 10% и 90%%. Постройте график формы сигнала и аннотируйте время падения.

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

falltime(x)

Figure Fall Time Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent fall time, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

ans = 0.7200
Открыть сценарий в реальном времени

Определите время падения в тактовом сигнале 2,3 В, отобранном на частоте 4 МГц. Вычислите время падения с использованием эталонных уровней 20% и 80%.

Загрузите тактовые данные 2,3 В с моментами выборки. Определите время падения с использованием эталонных уровней 20% и 80%. Постройте график формы сигнала и аннотируйте время падения.

load('negtransitionex.mat','x','t')

falltime(x,'PercentReferenceLevels',[20 80])

Figure Fall Time Plot contains an axes. The axes contains 12 objects of type patch, line. These objects represent fall time, signal, upper cross, lower cross, upper boundary, upper state, lower boundary, upper reference, lower reference, lower state.

ans = 0.5400
Открыть сценарий в реальном времени

Определите время падения, моменты опорного уровня и опорные уровни в тактовом сигнале 2,3 В, отобранном на частоте 4 МГц.

Загрузите тактовый сигнал 2,3 В вместе с моментами дискретизации.

load('negtransitionex.mat','x','t')

Определите время падения, моменты опорного уровня и опорные уровни.

[f,lt,ut,ll,ul] = falltime(x,t);

Постройте график формы сигнала с верхним и нижним опорными уровнями и моментами опорного уровня. Показать, что время падения является разницей между моментами нижнего и верхнего опорного уровня.

plot(t,x)

xlabel('Seconds')
ylabel('Volts')

hold on
plot([lt ut],[ll ul],'ro')
hold off

Figure contains an axes. The axes contains 2 objects of type line.

fprintf('Rise time is %g seconds.',lt-ut)
Rise time is 1.8e-07 seconds.

Входные аргументы

свернуть все

Форма волны Билевела, заданная как вектор с действительным значением.

Частота выборки, заданная как положительный действительный скаляр в герцах.

Экземпляры образца, указанные как вектор. Длина t должна равняться длине двухуровневого сигнала x.

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.

Опорные уровни в процентах от амплитуды формы сигнала, определяемой как разделенная запятыми пара, состоящая из 'PercentReferenceLevels'и двухэлементный положительный вектор строки. Элементы вектора строки соответствуют нижнему и верхнему процентным опорным уровням. Высокий уровень состояния определен равным 100 процентам, а низкий уровень состояния определен равным 0 процентам. Дополнительные сведения см. в разделе Процент базовых уровней.

Низкий и высокий уровни состояния, определяемые как разделенная запятыми пара, состоящая из 'StateLevels' и двухэлементный положительный вектор строки. Первый и второй элементы вектора соответствуют низкому и высокому уровням состояния.

Границы нижнего и верхнего состояний, определяемые как разделенная запятыми пара, состоящая из 'Tolerance' и действительный положительный скаляр как процентное значение. Дополнительные сведения о паре имя-значение см. в разделе Допуски на уровне состояния.

Выходные аргументы

свернуть все

Длительность отрицательного перехода, возвращаемого как вектор. Если указана частота выборки fs или моментами образца t время падения в секундах. Если частота выборки или моменты выборки не указаны, время падения в пробах.

Моменты пересечения нижнего опорного уровня, возвращаемые как вектор. Вектор lt содержит моменты времени, когда отрицательный переход пересекает нижний опорный уровень. По умолчанию нижний опорный уровень - это 10% опорный уровень. Можно изменить исходные уровни по умолчанию, указав 'PercentReferenceLevels' пара имя-значение.

Моменты пересечения верхнего опорного уровня, возвращенные как вектор. Вектор ut содержит моменты времени, когда отрицательный переход пересекает верхний опорный уровень. По умолчанию верхним опорным уровнем является опорный уровень 90%. Можно изменить исходные уровни по умолчанию, указав 'PercentReferenceLevels' пара имя-значение.

Более низкий опорный уровень в единицах амплитуды формы сигнала, возвращаемый как действительный числовой скаляр. ll - вектор, содержащий значения формы волны, соответствующие нижнему опорному уровню в каждом отрицательном переходе. По умолчанию нижний опорный уровень - это 10% опорный уровень. Можно изменить исходные уровни по умолчанию, указав 'PercentReferenceLevels' пара имя-значение.

Верхний опорный уровень в единицах амплитуды формы волны, возвращаемый как действительный числовой скаляр. ul - вектор, содержащий значения формы волны, соответствующие верхнему опорному уровню в каждом отрицательном переходе. По умолчанию верхним опорным уровнем является опорный уровень 90%. Можно изменить исходные уровни по умолчанию, указав 'PercentReferenceLevels' пара имя-значение.

Подробнее

свернуть все

Отрицательный переход

Отрицательный переход в форме двухуровневого сигнала представляет собой переход от уровня высокого состояния к уровню низкого состояния. Если форма сигнала дифференцируется в окрестности перехода, эквивалентным определением является переход с отрицательной первой производной. На этом рисунке показан отрицательный переход.

На предыдущем чертеже значения амплитуды сигнала не отображаются, поскольку отрицательный переход не зависит от фактических значений сигнала. Отрицательный переход определяется направлением перехода.

Процент эталонных уровней

Если S1 - низкое состояние, S2 - высокое состояние, а U - верхний процентный опорный уровень. Значение формы сигнала, соответствующее верхнему процентному опорному уровню, равно

S1+U100(S2−S1).

Если L - нижний процентный опорный уровень, то значение формы сигнала, соответствующее нижнему процентному опорному уровню, равно

S1+L100(S2−S1).

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] Стандарт IEEE ® на переходы, импульсы и связанные формы сигналов, стандарт IEEE 181, 2003, стр. 15-17.

Расширенные возможности

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

.

См. также

| |

Представлен в R2012a

Документация по инструментам обработки сигналов

Поддержка