Exponenta Banner
exponenta event banner

statelevels

Оценка уровня состояния для двухуровневой формы сигнала методом гистограммы

свернуть все на странице

Синтаксис

уровни = уровни состояний (x)
уровни = уровни состояний (x, nbins)
уровни = уровни состояний (x, nbins, метод)
уровни = уровни состояний (x, nbins, метод, границы)
[уровни, гистограмма] = уровни состояния (___)
[levels, histogram, binlevels] = уровни состояния (___)
статуэтки (___)

Описание

пример

levels = statelevels(x) оценивает низкий и высокий уровни состояния в форме двухуровневого сигнала x с использованием метода гистограммы. Дополнительные сведения см. в разделе Алгоритмы.

пример

levels = statelevels(x,nbins) указывает количество ячеек для использования в гистограмме в качестве положительного скаляра.

пример

levels = statelevels(x,nbins,method) оценивает уровни состояния, используя среднее значение или режим субгистограмм.

levels = statelevels(x,nbins,method,bounds) задает нижнюю и верхнюю границы гистограммы в двухэлементном реальном векторе строки bounds. statelevels игнорирует любые значения x которые лежат вне этих границ при вычислении гистограммы.

[levels,histogram] = statelevels(___) возвращает гистограмму значений в x.

[levels,histogram,binlevels] = statelevels(___) возвращает центры ячеек гистограммы.

пример

statelevels(___) отображает график сигнала и соответствующую гистограмму.

Примеры

свернуть все

Открыть сценарий в реальном времени

Оцените уровни низкого и высокого состояния в 2,3 В данных с пониженной частотой синхронизации. Постройте график данных с оценочными уровнями состояния и субгистограммами.

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

statelevels(x)

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (100 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

    0.0027    2.3068
Открыть сценарий в реальном времени

Оцените уровни низкого и высокого состояний в 2,3 В для данных с пониженной тактовой частотой, отобранных на частоте 4 МГц.

Используйте количество ячеек и режимы субгистограмм по умолчанию для оценки уровней состояния.

load('clockex.mat','x','t')
levs = statelevels(x)
levs = 1×2

    0.0027    2.3068

Постройте график тактовых данных с линиями, указывающими предполагаемые уровни низкого и высокого состояния.

statelevels(x)

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (100 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

    0.0027    2.3068
Открыть сценарий в реальном времени

Оцените уровни низкого и высокого состояний в 2,3 В для данных с пониженной тактовой частотой, отобранных на частоте 4 МГц.

Используйте количество ячеек по умолчанию и средства субгистограмм для оценки уровней состояния. Постройте график тактовых данных с линиями, указывающими предполагаемые уровни низкого и высокого состояния.

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

statelevels(x,1e3,'mean')

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (1000 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

   -0.0014    2.3014
Открыть сценарий в реальном времени

Оцените уровни низкого и высокого состояний в 2,3 В для данных с пониженной тактовой частотой, отобранных на частоте 4 МГц. Возвращает количество гистограмм и центры элементов гистограммы, используемые в методе гистограммы. Используйте четыре бункера.

load('clockex.mat','x','t')
[levs,histog,bilevs] = statelevels(x,4)
levs = 1×2

    0.2427    2.0428


histog = 4×1

    50
     0
     0
    50


bilevs = 4×1

    0.2427
    0.8427
    1.4428
    2.0428

Постройте график формы сигнала и аннотируйте уровни.

statelevels(x,4)

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (4 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

    0.2427    2.0428

Входные аргументы

свернуть все

Форма волны Билевела, заданная как вектор с действительным значением.

Число ячеек гистограммы, указанное как действительный положительный скаляр.

Метод оценки уровня состояния в субгистограммах, указанный как 'mode' или 'mean'. method определяет статистику, используемую для оценки уровней низкого и высокого состояний. См. раздел Алгоритмы.

Гистограмма нижняя и верхняя границы, заданная как двухэлементный действительный вектор строки. statelevels игнорирует любые значения x которые лежат вне этих границ при вычислении гистограммы.

Выходные аргументы

свернуть все

Уровни низкого и высокого состояний, возвращаемые как двухэлементный положительный вектор строки. Вектор уровней состояний оценивается методом гистограммы. Первый элемент levels - уровень низкого состояния, а второй элемент - уровень высокого состояния.

Количество гистограмм, возвращаемое в виде вектора столбца с nbins элементы, содержащие количество значений данных в каждой ячейке гистограммы.

Гистограмма центров ячеек, возвращаемая в виде вектора столбца. Векторы столбцов содержат центры ячеек для подсчетов гистограмм в histogram

Подробнее

свернуть все

Государство

Состояние - это конкретный уровень, который может быть связан с границей верхнего и нижнего состояний. Государства упорядочены от самых отрицательных к самым позитивным. В двухуровневой форме сигнала наиболее отрицательным состоянием является низкое состояние. Самое положительное состояние - высокое.

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.

Алгоритмы

statelevels использует метод гистограммы для оценки состояний двухуровневого сигнала. Метод гистограммы описан в [1]. Этот способ включает следующие этапы:

  1. Определите максимальную и минимальную амплитуды и диапазон амплитуд данных.

  2. Для заданного количества ячеек гистограммы определите ширину ячейки, которая является отношением диапазона амплитуд к количеству ячеек.

  3. Сортировка значений данных в ячейки гистограммы.

  4. Определите самый низкоиндексированный bin, ilow и самый высокоиндексированный bin, ihigh гистограммы с ненулевыми счетчиками.

  5. Разделите гистограмму на две подгистограммы:

    Индексы бинов нижней гистограммы ilow≤i≤12 (ihigh − ilow).

    Индексы верхних бинок гистограммы составляют илоу + 12 (ихай − илоу) ≤i≤ihigh.

  6. Вычислите уровни состояния путем определения режима или среднего значения нижней и верхней гистограмм.

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