Типичный процесс проверки и сравнения сигналов с помощью приложения Signal Analyzer:
Выберите сигналы для анализа (Select Signals to Analyze) - выберите любой сигнал, доступный в рабочем пространстве MATLAB ®. Приложение принимает цифровые массивы и сигналы с собственной информацией о времени, такой как MATLABtimetable массивы, timeseries объекты, и labeledSignalSet объекты. Дополнительные сведения см. в разделе Типы данных, поддерживаемые анализатором сигналов.
Сигналы предварительной обработки - сигналы низкочастотного, высокоскоростного, полосового или полосового фильтра. Удаление трендов и вычисление огибающих сигналов. Сглаживание сигналов с использованием скользящих средних, регрессии, фильтров Савицки-Голая или других методов. Изменение частоты дискретизации сигналов или интерполяция неравномерно дискретизированных сигналов на однородные сетки. Предварительная обработка сигналов с использованием собственных пользовательских функций. Создание функций MATLAB для автоматизации операций предварительной обработки.
Исследовать сигналы - добавление временной информации к сигналам с использованием частоты дискретизации, числовых векторов, duration массивы или выражения MATLAB. Постройте график, измерьте и сравните данные, их спектры, их спектрограммы или их скалограммы. Ищите функции и шаблоны во временной области, в частотной области и во временной частотной области. Вычислить спектры стойкости для анализа спорадических сигналов и резкости оценок спектрограмм с использованием переназначения. Извлеките интересующие области из сигналов.
Общий анализ - копирование отображений из приложения в буфер обмена в виде изображений. Экспортируйте сигналы в рабочую область MATLAB или сохраните их в MAT-файлах. Создание сценариев MATLAB для автоматизации вычисления спектра мощности, спектрограммы или оценок спектра стойкости и извлечения областей, представляющих интерес. Сохраните сеансы анализатора сигналов, чтобы возобновить анализ позже или на другом компьютере.
Загрузите файл, содержащий аудиоданные тихоокеанского синего кита, дискретизированные на частоте 4 кГц. Файл из библиотеки вокализаций животных, поддерживаемой Программой исследований биоакустики Корнеллского университета. Шкала времени в данных сжимается в 10 раз для повышения основного тона и повышения слышимости вызовов. Преобразуйте сигнал в расписание MATLAB ®.
whaleFile = fullfile(matlabroot,'examples','matlab','data','bluewhale.au'); [w,fs] = audioread(whaleFile); whale = timetable(seconds((0:length(w)-1)'/fs),w); % To hear, type soundsc(w,fs)
Откройте анализатор сигналов и перетащите расписание на дисплей. Из шума выделяются четыре особенности. Первый известен как трель, а остальные три известны как стоны.
На вкладке Отображение (Display) щелкните Спектр (Spectrum), чтобы открыть вид спектра, и щелкните Панорамирование (Panner), чтобы активировать панорамирование. Используйте панорамирование для создания окна масштабирования шириной около 2 секунд. Перетащите окно зумирования в центр трели. Спектр показывает заметный пик при частоте около 900 Гц.
Изолируйте одиночную трель фильтрацией верхних частот. Щелкните правой кнопкой мыши сигнал в таблице Сигнал (Signal) и выберите Копировать (Duplicate), чтобы создать копию китовой песни. Удалите исходный сигнал с экрана, сняв флажок рядом с его именем в таблице Сигнал (Signal). На вкладке Analyzer (Анализатор) щелкните Preprocessing (Предварительная обработка) ▼ а затем выберите Highpass (Верхний проход). Установите частоту полосы пропускания 925 Гц и затухание полосы останова на 80 дБ. Используйте значение крутизны по умолчанию.
Очистите дисплей и выберите исходный сигнал. Извлеките три стона, чтобы сравнить их спектры:
Центрируйте панорамное зумирование на первом стоне. Спектр имеет восемь четко определенных пиков, расположенных очень близко к кратным 170 Гц. Щелкните Извлечь сигналы (Extract Signals) ▼ и выберите Between Time Limits.
Нажмите кнопку «Панорамирование», чтобы скрыть панорамирование. Нажмите пробел для просмотра полного сигнала. Нажмите Zoom in X и увеличьте 2-секундный интервал временного обзора, центрированного на втором стоне. Спектр снова имеет пики при кратных 170 Гц. Щелкните Извлечь сигналы (Extract Signals) ▼ и выберите Between Time Limits.
Нажмите пробел для просмотра полного сигнала. Щелкните Курсоры данных (Data Cursors) ▼ и выберите Two. Поместите курсоры временной области в 2-секундный интервал вокруг третьего стона. Опять же, есть пики при кратных 170 Гц. Щелкните Извлечь сигналы (Extract Signals) ▼ и выберите Between Time Cursors.
Постройте график сигнала с фильтрацией верхних частот и поместите два курсора данных на 1 секунду и 3,5 секунды. Извлеките область, содержащую трель.
Удалите исходный сигнал с экрана, сняв флажок рядом с его именем в таблице Сигнал (Signal). Просмотрите три области интересов, которые вы только что извлекли. Их спектры лежат примерно друг на друге.
На том же экране постройте график интересующей области, содержащей извлеченную трель. Трель и спектры стона заметно отличаются.
Щелкните Экспорт (Export) на вкладке Анализатор (Analyzer), чтобы экспортировать четыре области, представляющие интерес, в MAT-файл.
Анализатор сигналов | Маркировщик сигналов