Correlation

Перекрестная корреляция двух входов

Библиотека:
Системный тулбокс/статистика DSP

Описание

Блок Correlation вычисляет перекрестную корреляцию двух входных массивов N -D по первому измерению. Расчет можно выполнить в временной интервал или частотный диапазон. Вы можете задать область через параметр Computation domain. Во временном интервале блок свертывает первый входной сигнал, u, с обращенным во времени комплексным сопряжением второго входного сигнала, v. В частотный диапазон, чтобы вычислить перекрестную корреляцию, блок :

Принимает преобразование Фурье обоих входных сигналов, U и V.
Умножает U и V^*, где * обозначает комплексный сопряженный.
Вычисляет обратное преобразование Фурье продукта.

Если вы задаете Computation domain Fastestблок выбирает область, которая минимизирует количество расчетов. Для получения информации об этих методах расчета смотрите Алгоритмы.

Порты

Вход

расширить все

`Port_1` - Первый входной сигнал данных
вектор | матрица | N массив -D

Блок принимает реальные или комплексные многоканальные и многомерные входы. Вход может быть сигналом с фиксированной точкой, когда вы устанавливаете Computation domain на Time. Когда один или оба входных сигналов комплексны, выходной сигнал также комплексен.

`Port_2` - Второй входной сигнал данных
вектор | матрица | N массив -D

Выход

расширить все

`Port_1` - Выходные данные с перекрестной корреляцией
вектор | матрица | N массив -D

Перекрестно коррелированный выход двух входных сигналов.

Когда входы являются N массивов -D, объект выводит массив N -D, где все размерности, кроме первого измерения, совпадают с входным массивом. Для примера,

Когда входы u и v имеют размерности _Mu -by- N -by- P _и Mv -by- N -by- P, соответственно, блок Correlation _{выводит} массив (Mu + Mv - 1) -by- N -by- P.
Когда входы u и v имеют размерности _Mu -by- N и Mv -by- N, блок выводит (Mu + Mv - 1) -by- N матрицу.

Если один вход является вектором-столбцом, а другой - массивом N-D, Correlation блок вычисляет перекрестную корреляцию вектора с каждым столбцом в массиве N-D. Для примера,

Когда вход u является _Mu -by-1 вектора-столбца а v является _Mv -by- N матрицей, блок выводит (Mu ₊ Mv - 1) -by- N матрицу.
Точно так же, когда u и v векторов-столбцов с длинами _Mu и _Mv, соответственно, блок выполняет вектор перекрестную корреляцию.

Параметры

расширить все

Главная вкладка

`Computation domain` - Область, в котором блок вычисляет перекрестную корреляцию
`Time` (по умолчанию) | `Frequency` | `Fastest`

Time - Вычисляет перекрестную корреляцию во временном интервале, которая минимизирует использование памяти.
Frequency - Вычисляет перекрестную корреляцию в частотной области. Для получения дополнительной информации см. «Алгоритмы».
Fastest - Вычисляет перекрестную корреляцию в области, которая минимизирует количество расчетов.

Чтобы перекрестно коррелировать сигналы с фиксированной точкой, установите этот параметр равным Time.

Вкладка «Типы данных»

Примечание

Сигналы с фиксированной точкой поддерживаются только во временном интервале. Чтобы использовать эти параметры, на вкладке Main установите Computation domain равным Time.

`Rounding mode` - Метод округления
`Floor` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Nearest` | `Round` | `Simplest` | `Zero`

Задайте режим округления для операций с фиксированной точкой как один из следующих:

Floor
Ceiling
Convergent
Nearest
Round
Simplest
Zero

Для получения дополнительной информации смотрите режим округления.

Примечание

Параметры Rounding mode и Saturate on integer overflow не влияют на числовые результаты, когда все эти условия выполняются:

Product output данных Inherit: Inherit via internal rule.
Accumulator данных Inherit: Inherit via internal rule.
Output данных Inherit: Same as accumulator.

С этими настройками типа данных блок работает в режиме полной точности.

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

Когда вы выбираете этот параметр, блок насыщает результат своей операции с фиксированной точкой. Когда вы очищаете этот параметр, блок переносит результат своей операции с фиксированной точкой. Для получения дополнительной информации о saturate и wrap, см. Режим переполнения для операций с фиксированной точкой.

Примечание

Параметры Rounding mode и Saturate on integer overflow не влияют на числовые результаты, когда все эти условия выполняются:

Product output данных Inherit: Inherit via internal rule.
Accumulator данных Inherit: Inherit via internal rule.

С этими настройками типа данных блок работает в режиме полной точности.

`Product output` - Тип выходных данных продукта
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `fixdt([],16,0)`

Product output задает тип данных выхода операции продукта в блоке Correlation. Для получения дополнительной информации о типе выходных данных продукта, смотрите Типы данных умножения и раздел 'Преобразование с фиксированной точкой' в Расширенных возможностях.

Inherit: Inherit via internal rule - Блок наследует тип выходных данных продукта на основе внутреннего правила. Дополнительные сведения об этом правиле см. в разделе Наследование через внутреннее правило.
Inherit: Same as input - Блок задает тип выходных данных продукта, который должен совпадать с типом входных данных.
fixdt([],16,0) - блок задает автознаковый, двоичный, масштабированный, тип данных с фиксированной точкой с размером слова 16 бит и длиной дроби 0.

Также можно задать тип данных Product output при помощи Data Type Assistant. Чтобы использовать ассистента, нажмите кнопку Show data type assistant.

Дополнительные сведения о помощнике по типам данных см. в разделе «Задание типов данных с использованием помощника по типам данных» (Simulink).

`Accumulator` - Тип данных аккумулятора
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

Accumulator задает тип данных выхода операции накопления в блоке Correlation. Для рисунков о том, как использовать тип данных аккумулятора в этом блоке, смотрите раздел 'Преобразование фиксированной точки' в Extended Capabilities.

Inherit: Inherit via internal rule - Блок наследует тип данных аккумулятора на основе внутреннего правила. Дополнительные сведения об этом правиле см. в разделе Наследование через внутреннее правило.
Inherit: Same as input - Блок задает тип данных аккумулятора таким же, как и тип входных данных.
Inherit: Same as product output - Блок задает тип данных аккумулятора таким же, как и тип выходных данных продукта.
fixdt([],16,0) - блок задает автознаковый, двоичный, масштабированный, тип данных с фиксированной точкой с размером слова 16 бит и длиной дроби 0.

Также можно задать тип данных Accumulator при помощи Data Type Assistant. Чтобы использовать ассистента, нажмите кнопку Show data type assistant.

`Output` - Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

Output задает тип данных выхода блока Correlation. Для получения дополнительной информации о типе выходных данных смотрите раздел 'Преобразование с фиксированной точкой' в Extended Capabilities.

Inherit: Same as input - Блок задает тип выходных данных, совпадающий с типом входных данных.
Inherit: Same as product output - Блок задает тип выходных данных, совпадающий с типом выходных данных продукта.
Inherit: Same as accumulator - Блок задает тип выходных данных, совпадающий с типом данных аккумулятора.
fixdt([],16,0) - блок задает автознаковый, двоичный, масштабированный, тип данных с фиксированной точкой с размером слова 16 бит и длиной дроби 0.

Также можно задать тип данных Output при помощи Data Type Assistant. Чтобы использовать ассистента, нажмите кнопку Show data type assistant.

`Output Minimum` - Блок минимального значения может выводить
`[]` (по умолчанию) | скаляром

Задайте минимальное значение, которое может вывести блок. Simulink^® программное обеспечение использует это минимальное значение для выполнения:

Проверка области значений симуляции. См. «Задание диапазонов сигнала» (Simulink).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.

`Output Maximum` - Максимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляром

Задайте максимальное значение, которое может вывести блок. Программное обеспечение Simulink использует это максимальное значение для выполнения:

Проверка области значений симуляции. См. «Задание диапазонов сигнала» (Simulink).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы предотвратить переопределение инструментами с фиксированной точкой типов данных, заданных в диалоговом окне блока.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `fixed point` \| `integer` \| `single`
Прямое сквозное соединение	`no`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`
Обнаружение пересечения нулем	`no`

Подробнее о

расширить все

Перекрестная корреляция

Перекрестная корреляция является мерой подобия двух последовательностей в дискретном времени как функции задержки одной относительно другой.

Для двух длительно N детерминированных входов или реализаций совместно широкополосных стационарных (WSS) случайных процессов, x и y, перекрестная корреляция вычисляется с помощью следующей зависимости:

$\begin{array}{l} r_{x y} (h) = {\begin{array}{l} \sum_{n = 0}^{N - h - 1} x (n + h) y^{*} (n) & 0 \leq h \leq N - 1 \\ r_{y x}^{*} (h) & - (N - 1) \leq h \leq 0 \end{array} \end{array}$

где h - задержка, а * обозначает комплексный сопряженный. Если входами являются реализации совместно стационарных случайных процессов WSS, _rxy (h) является ненормализованной оценкой теоретической перекрестной корреляции:

$ρ_{x y} (h) = E {x (n + h) y^{*} (n)}$

где E {} является оператором ожидания.

Алгоритмы

расширить все

Расчеты во временной области

Когда вы устанавливаете область расчетов во время, алгоритм вычисляет перекрестную корреляцию двух сигналов во временном интервале. Входные сигналы могут быть сигналами с фиксированной точкой в этой области.

Корреляция двух 2-D массивов

Когда входы являются двумя 2-D массивами, j-й столбец выхода, _yuv, имеет следующие элементы :

$\begin{array}{l} y_{u v (i, j)} = \sum_{k = 0}^{\max (M_{u}, M_{v}) - 1} u_{k, j}^{*} v_{(k + i), j}^{} 0 \leq i < M_{v} \\ y_{u v (i, j)} = y_{v u (- i, j)}^{*} - M_{u} < i < 0 \end{array}$

где:

* обозначает комплексный сопряженный.
u является _Mu -by N входной матрицей.
v является _Mv -by N входной матрицей.
_yu,v является (_Mu + _Mv - 1) -by- N матрицей.

Входы u и v равны нулю при индексации вне допустимых областей значений.

Корреляция Вектора-столбца с 2-D массивом

Когда один вход является вектором-столбцом, а другой вход является 2-D массивом, алгоритм независимо перекрестно коррелирует входной вектор с каждым столбцом 2-D массива. В j-м столбце выхода, _yu,v, есть следующие элементы :

$\begin{array}{l} y_{u v (i, j)} = \sum_{k = 0}^{\max (M_{u}, M_{v}) - 1} u_{k}^{*} v_{(k + i), j}^{} 0 \leq i < M_{v} \\ y_{u v (i, j)} = y_{v u (- i, j)}^{*} - M_{u} < i < 0 \end{array}$

где:

* обозначает комплексный сопряженный.
u является _Mu -by-1 вектора-столбца.
v является _Mv -by - N матрицей.
_yuv является (_Mu + _Mv - 1) -by- N матрицей.

Входы u и v равны нулю при индексации вне допустимых областей значений.

Корреляция двух Векторов-столбцов

Когда входами являются два вектора-столбца, j-й столбец выхода, _yuv, имеет следующие элементы :

$\begin{array}{l} y_{u v (i)} = \sum_{k = 0}^{\max (M_{u}, M_{v}) - 1} u_{k}^{*} v_{(k + i)}^{} 0 \leq i < M_{v} \\ y_{u v (i)} = y_{v u (- i)}^{*} - M_{u} < i < 0 \end{array}$

где:

* обозначает комплексный сопряженный.
u является _Mu -by-1 вектора-столбца.
v является _Mv -by-1 вектора-столбца.
_yuv является (_Mu + _Mv - 1) -на-1 вектор-столбец.

Входы u и v равны нулю при индексации вне допустимых областей значений.

Расчеты частотного диапазона

Когда вы устанавливаете расчету область на частоту, алгоритм вычисляет перекрестную корреляцию в частотный диапазон.

Чтобы вычислить перекрестную корреляцию, алгоритм:

Принимает преобразование Фурье обоих входных сигналов, U и V.
Умножает U и V^*, где * обозначает комплексный сопряженный.
Вычисляет обратное преобразование Фурье продукта.

В этой области, в зависимости от длины входа, алгоритм может потребовать меньше расчетов.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

Следующая схема показывает типы данных, используемые блоком Correlation для сигналов с фиксированной точкой (только во временной области).

Можно задать выходы продукта, накопитель и типы выходных данных на вкладке Data Types блока.

Когда вход действителен, выход умножителя находится в типе выходных данных продукта. Когда вход комплексен, выход умножителя находится в типе данных аккумулятора. Для получения дополнительной информации о выполненном комплексном умножении смотрите Типы данных умножения.

Примечание

Когда один или оба входов являются сигналами с фиксированной точкой, все типы внутренних блочных данных являются фиксированной точкой со знаком. Типы данных внутренних блоков являются неподписанными фиксированной точкой только, когда оба входа являются неподписанными сигналами с фиксированной точкой.

Документация

Correlation

Описание

Порты

Вход

`Port_1` - Первый входной сигнал данных
вектор | матрица | N массив -D

`Port_2` - Второй входной сигнал данных
вектор | матрица | N массив -D

Выход

`Port_1` - Выходные данные с перекрестной корреляцией
вектор | матрица | N массив -D

Параметры

Главная вкладка

`Computation domain` - Область, в котором блок вычисляет перекрестную корреляцию
`Time` (по умолчанию) | `Frequency` | `Fastest`

Вкладка «Типы данных»

`Rounding mode` - Метод округления
`Floor` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Nearest` | `Round` | `Simplest` | `Zero`

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

`Product output` - Тип выходных данных продукта
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `fixdt([],16,0)`

`Accumulator` - Тип данных аккумулятора
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output` - Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output Minimum` - Блок минимального значения может выводить
`[]` (по умолчанию) | скаляром

`Output Maximum` - Максимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляром

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Характеристики блоков

Подробнее о

Перекрестная корреляция

Алгоритмы

Расчеты во временной области

Расчеты частотного диапазона

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

Correlation

Описание

Порты

Вход

Port_1 - Первый входной сигнал данных вектор | матрица | N массив -D

Port_2 - Второй входной сигнал данных вектор | матрица | N массив -D

Выход

Port_1 - Выходные данные с перекрестной корреляцией вектор | матрица | N массив -D

Параметры

Главная вкладка

Computation domain - Область, в котором блок вычисляет перекрестную корреляцию Time (по умолчанию) | Frequency | Fastest

Вкладка «Типы данных»

Rounding mode - Метод округления Floor (по умолчанию) | Ceiling | Convergent | Nearest | Round | Simplest | Zero

Saturate on integer overflow - Метод действия переполнения off (по умолчанию) | on

Product output - Тип выходных данных продукта Inherit: Inherit via internal rule (по умолчанию) | Inherit: Same as input | fixdt([],16,0)

Accumulator - Тип данных аккумулятора Inherit: Inherit via internal rule (по умолчанию) | Inherit: Same as input | Inherit: Same as product output | fixdt([],16,0)

Output - Тип выходных данных Inherit: Same as accumulator (по умолчанию) | Inherit: Same as input | Inherit: Same as product output | fixdt([],16,0)

Output Minimum - Блок минимального значения может выводить [] (по умолчанию) | скаляром

Output Maximum - Максимальное значение, которое может вывести блок [] (по умолчанию) | скаляром

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой off (по умолчанию) | on

Характеристики блоков

Подробнее о

Перекрестная корреляция

Алгоритмы

Расчеты во временной области

Расчеты частотного диапазона

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.

См. также

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`Port_1` - Первый входной сигнал данных
вектор | матрица | N массив -D

`Port_2` - Второй входной сигнал данных
вектор | матрица | N массив -D

`Port_1` - Выходные данные с перекрестной корреляцией
вектор | матрица | N массив -D

`Computation domain` - Область, в котором блок вычисляет перекрестную корреляцию
`Time` (по умолчанию) | `Frequency` | `Fastest`

`Rounding mode` - Метод округления
`Floor` (по умолчанию) | `Ceiling` | `Convergent` | `Nearest` | `Round` | `Simplest` | `Zero`

`Saturate on integer overflow` - Метод действия переполнения
off (по умолчанию) | on

`Product output` - Тип выходных данных продукта
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `fixdt([],16,0)`

`Accumulator` - Тип данных аккумулятора
`Inherit: Inherit via internal rule` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output` - Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output Minimum` - Блок минимального значения может выводить
`[]` (по умолчанию) | скаляром

`Output Maximum` - Максимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (по умолчанию) | скаляром

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` - Предотвратить переопределение типов данных инструментами с фиксированной точкой
`off` (по умолчанию) | `on`

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

Преобразование с фиксированной точкой
Разрабатывайте и моделируйте системы с фиксированной точкой с помощью Fixed-Point Designer™.