settlingtime

Время установки для двухскатного сигнала

Синтаксис

S = settlingtime(X,D) S = settlingtime(X,FS,D) S = settlingtime(X,T,D) [S,SLEV,SINST] = settlingtime(...) [S,SLEV,SINST] = settlingtime(...,Name,Value) settlingtime(...)

Описание

S = settlingtime(X,D) возвращает время, S, от момента среднего опорного уровня до момента времени, когда каждый переход входит и остается в пределах 2% области допуска конечного состояния в течение длительности, D. D является положительным скаляром. Поскольку settlingtime использует интерполяцию для определения момента среднего опорного уровня, S может содержать значения, которые не соответствуют моментам выборки. Длина S равно количеству обнаруженных переходов во входном сигнале, X. Если для какого-либо перехода уровень формы сигнала не остается в пределах нижней и верхней границ допуска, запрашиваемая продолжительность отсутствует или обнаруживается промежуточный переход, settlingtime отмечает соответствующий элемент в S как NaN. См. раздел Определение продолжительности поиска для случаев, в которых settlingtime возвращает NaN. Чтобы определить переходы, settlingtime оценивает уровни состояния входного сигнала методом гистограммы. settlingtime идентифицирует все области, которые пересекают границу верхнего состояния нижнего состояния и границу нижнего состояния верхнего состояния. Границы низкого состояния и высокого состояния выражаются как уровень состояния плюс или минус кратный разнице между уровнями состояния. См. раздел Допуски на уровне состояния.

S = settlingtime(X,FS,D) задает частоту дискретизации для двухуровневого сигнала, X в герцах. Первый пробный момент в X равно t = 0. Поскольку settlingtime использует интерполяцию для определения момента среднего опорного уровня, S может содержать значения, которые не соответствуют моментам выборки.

S = settlingtime(X,T,D) задает моменты образца, T, как вектор с таким же количеством элементов, как X.

[S,SLEV,SINST] = settlingtime(...) возвращает векторы, SLEV, и SINST, элементы которых соответствуют уровням и моментам выборки точек осаждения для каждого перехода.

[S,SLEV,SINST] = settlingtime(...,Name,Value) возвращает время установления, уровни и соответствующие моменты выборки с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы пары.

settlingtime(...) строит график сигнала и затемняет области каждого перехода, где вычисляется время оседания. На графике указывается местоположение времени установки каждого перехода, средних пересечений и связанных опорных уровней. На графике также отображаются уровни состояния с соответствующими нижней и верхней границами допуска.

Входные аргументы

`X`	Двууровневая форма сигнала. `X` - действительная строка или вектор столбца.
`D`	Длительность расчета-поиска. `D` является положительным скаляром, который определяет длительность после момента среднего опорного уровня, `settlingtime` ищет время урегулирования. При отсутствии времени установления в `D` секунды после момента среднего опорного уровня, `settlingtime` возвращает `NaN`. См. раздел Время настройки и продолжительность поиска настройки.
`FS`	Частота выборки в герцах.
`T`	Вектор моментов образца. Длина `T` должна равняться длине двухуровневого сигнала, `X`.

Аргументы пары «имя-значение»

'MidPercentReferenceLevel'

Средний опорный уровень в процентах от амплитуды сигнала. См. раздел Средний опорный уровень.

По умолчанию: 50

'StateLevels'

Низкий и высокий государственные уровни. StateLevels является вектором вещественного значения 1 на 2. Первый элемент - уровень низкого состояния. Второй элемент - это высокий государственный уровень. Если не указать низкий и высокий уровни, settlingtime оценивает уровни состояния по входной форме сигнала с использованием метода гистограммы.

'Tolerance'

Уровни допусков (нижняя и верхняя границы состояний), выраженные в процентах. См. раздел Допуски на уровне состояния.

По умолчанию: 2

Выходные аргументы

`S`	Время от момента среднего опорного уровня до момента времени, когда каждый переход входит и остается в пределах 2% области допуска конечного состояния по длительности. `D`.
`SLEV`	Значения формы сигнала в точках установки.
`SINST`	Временные моменты установочных точек.

Примеры

свернуть все

Определение точки настройки и уровня настройки

Открыть сценарий в реальном времени

Определите точку установки и соответствующее значение формы сигнала для двухуровневого сигнала. Укажите длительность поиска сопоставления 10 секунд.

load('transitionex.mat', 'x')
[s,slev,sinst] = settlingtime(x,10);

Постройте график формы сигнала и аннотируйте точку установки.

settlingtime(x,10)

Figure Settling Time Plot contains an axes. The axes contains 11 objects of type patch, line. These objects represent settling time, signal, mid cross, settling point, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

ans = 1.8901

Определение точек установки двухуровневого сигнала с тремя переходами

Открыть сценарий в реальном времени

Определите точки установки для двухуровневого сигнала с тремя переходами. Данные отбираются на частоте 4 МГц. Укажите длительность поиска сопоставления, равную одной микросекунде.

load('transitionex.mat','x')
y = [x; fliplr(x)];
fs = 4e6;
t = 0:1/fs:(length(y)*1/fs)-1/fs;

[s,slev,sinst] = settlingtime(y,fs,1e-6);

Постройте график формы сигнала и аннотируйте точки установки.

settlingtime(y,fs,1e-6)

ans = 3×1
10^-6 ×

    0.4725
    0.1181
    0.4725

Подробнее

свернуть все

Время установления

Время установления - это время после момента среднего опорного уровня, когда сигнал пересекается и остается в 2% -ной области допуска вокруг уровня состояния. Время отстаивания показано на следующем рисунке. Низкий и высокий уровни - это пунктирные черные линии. 2% допусков выше и ниже уровней состояния показаны красными пунктирными линиями, а время отстаивания указано желтым кругом.

Средний опорный уровень

Средний опорный уровень в двухуровневой форме сигнала с низким уровнем, S_1 и высоким уровнем, S_2, равен

$_{} \frac{}{}_{}_{} S1+12(S2-S1)$

Мгновенное сообщение среднего уровня

Пусть _y50% обозначает средний опорный уровень.

Пусть _t50%- и _{t50_%} + обозначают два последовательных момента дискретизации, соответствующих значениям формы сигнала, ближайшим по значению к _y50%.

Пусть _y50%- и _{y50_%} + обозначают значения формы сигнала при _{_t50}% - _{и _t50}% +.

Момент среднего опорного уровня:

$_{% t50} =_{t50 %} + (\frac{_{t50_{}}_{_{}}}{_{_{}}_{_{% +-t50%-y50 +-y50%- %}}}) (_{y50_{}}_{_{% +-y50%-}})$

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.

Рассчитать продолжительность поиска

Длительность поиска установления определяет интервал времени после момента среднего опорного уровня, который settlingtime ищет точку урегулирования. Если settlingtime не находит точку установки в пределах длительности поиска оседлости, settlingtime прибыль NaN на время отстоя. На следующем рисунке показана продолжительность поиска оседания, равная 10 выборкам.

settlingtime может не найти точку установки в указанной продолжительности поиска осадки, если возникает одно из следующих условий:

Последнее значение формы сигнала в интервале поиска установления не находится в границах верхнего и нижнего состояний, определяемых заданным допуском. Следующий рисунок иллюстрирует это условие для длительности поиска оседания 8 образцов и области допуска 2%.
На предыдущем рисунке показано, что последняя выборка в интервале поиска оседлости превышает верхнюю границу состояния. В этом примере уменьшение или увеличение длительности поиска оседания может привести к допустимому времени оседания.
Имеется недостаточное количество выборок формы сигнала для указанной длительности поиска установления. Следующий рисунок иллюстрирует это условие для длительности поиска оседания 20 образцов. Длительность поиска оседания выходит за пределы конечной выборки формы сигнала.
Промежуточный переход обнаруживается до окончания указанной длительности поиска установления. Следующий рисунок иллюстрирует это условие для длительности поиска оседания 22 образцов. Промежуточный переход обнаруживается до окончания 22-образной длительности поиска оседания.

Ссылки

[1] Стандарт IEEE ® на переходы, импульсы и связанные формы сигналов, стандарт IEEE 181, 2003, стр. 23-24.

См. также

falltime | midcross | pulsewidth | risetime | statelevels

Представлен в R2012a

Документация