Histogram

Гистограмма входа или последовательности входов

Библиотека:
Системный тулбокс/статистика DSP

Описание

Блок Histogram вычисляет частотное распределение входных элементов вдоль каждого столбца или вдоль всего входа. Можно задать размерность, используя параметр Find the histogram over. Блок распределяет входные элементы на основе их значения в ряд дискретных интервалов, заданных параметром Number of bins. Для получения дополнительной информации см. «Алгоритмы».

Когда входные данные являются вещественными, контуры интервала приводятся к типу данных double. Когда входные данные комплексны, контуров интервала для входов с двойной точностью приводятся в двойные, а контуры интервала для целочисленных входов - в двойные и квадратные. Для получения примера смотрите Вычислить гистограмму Real и Комплексных данных.

Чтобы отследить частотное распределение входов за период времени, выберите параметр Running histogram.

Когда вход сложен, блок сортирует элементы по их величине.

Порты

Вход

расширить все

`In` - Вход данных
вектор | матрица | N массив -D

Блок принимает реальные или комплексные многоканальные и многомерные входы. Тип входных данных должен быть двойной точности, одинарной точности, целого числа или фиксированной точки с степенью наклона два и нулевым смещением.

Этот порт не называется, пока вы не выберете параметр Running histogram и не установите параметр Reset port на любую опцию, кроме None.

`Rst` - Порт сброса
скаляр

Задайте событие сброса, которое заставляет блок сбросить выполняемую гистограмму. Сигнал сброса и сигнал входных данных должны иметь одинаковую скорость.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите параметр Running histogram и установите параметр Reset port на любую опцию, кроме None.

Выход

расширить все

`Port_1` - Вывод гистограммы
вектор | матрица | N массив -D

Выводит данные гистограммы как вектор, матрица или массив. В первую очередь выход зависит от настроек параметров Running histogram и Find the histogram over.

Для примера рассмотрим двумерный входной сигнал размера M -by - N.

Когда вы очищаете параметр Running histogram, блок вычисляет частотное распределение в каждом столбце входа или вдоль всего входа. Когда вы устанавливаете Find the histogram over на:

Each column - Блок вычисляет гистограмму для каждого столбца входа. Выходом является n -by - N матрица, где n является Number of bins. j-й столбец выходной матрицы содержит гистограмму для данных в j-м столбце входной матрицы M -by N.
Entire input - Блок вычисляет гистограмму для всего входного вектора, матрицы или N массива -D. Выход является вектором n -by-1, где n является Number of bins.

Когда вы выбираете параметр Running histogram, блок вычисляет частотное распределение всех входов за период времени. В этом случае, когда вы устанавливаете Find the histogram over на:

Each column - Блок вычисляет выполняемую гистограмму для каждого столбца входа. Выходом является n -by - N матрица, где n является Number of bins. j-й столбец выходной матрицы содержит выполняемую гистограмму для данных в j-м столбце входа M -by N matrix.
Entire input - Блок вычисляет выполняемую гистограмму для всего входного вектора, матрицы или N массива -D. Выход является вектором n -by-1, где n является Number of bins.

Тип выходных данных uint32 когда вход имеет тип данных, отличный от single или double. Самое большое число, которое может быть представлено uint32 равен 2³²-1. Если область значений любого входа превышает это значение, блок переносит значение назад в 0.

Типы данных: single | double | uint32

Параметры

расширить все

Главная вкладка

`Lower limit of histogram` - Нижний контур самого низкоценного интервала
скаляр

Задайте нижний контур самого низкоценного интервала как действительный скаляр. Этот параметр не принимает NaN или Inf. Если вход имеет значение меньше Lower limit of histogram, блок помещает этот элемент в самое низкое интервал.

`Upper limit of histogram` - Верхний контур бункера с самым высоким значением
скаляр

Задайте верхний контур самого высокого интервала как действительный скаляр. Этот параметр не принимает NaN или Inf. Если вход имеет значение, больше Upper limit of histogram, блок помещает этот элемент в интервал с самым высоким значением.

`Number of bins` - Количество интервалов гистограммы
положительное целое число

Задайте количество интервалов гистограммы в виде положительного целого числа.

`Find the histogram over` - Вычислите гистограмму по каждому столбцу или всему входу
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input`

Задайте, вычисляется ли гистограмма по каждому столбцу или по всему входу. На опции этого параметра влияет установка параметра Running histogram.

Когда вы очищаете параметр Running histogram и устанавливаете Find the histogram over параметр равным:

Each column - Блок вычисляет гистограмму по каждому столбцу.
Entire input - Блок выводит гистограмму по всему входу.

Когда вы выбираете параметр Running histogram и устанавливаете Find the histogram over параметр равным:

Each column - блок вычисляет выполняемую гистограмму по каждому столбцу.
Entire input - Блок выводит выполняемую гистограмму по всему входу.

`Normalized` - Нормализуйте выход
off (по умолчанию) | on

Когда вы выбираете этот параметр, выход блока, y, нормализуется. В математических терминах sum(y) = 1. Этот параметр не применяется к входным сигналам с фиксированной точкой.

`Running histogram` - Отслеживайте распределение частот по времени
off (по умолчанию) | on

Когда вы выбираете этот параметр, блок отслеживает частотное распределение входов в течение определенного периода времени.

`Reset port` - Событие сброса
`Non-zero sample` (по умолчанию) | `None` | `Rising edge` | `Falling edge` | `Either edge`

Блок сбрасывает выполняемую гистограмму и опускает все интервалы всякий раз, когда событие сброса обнаруживается в опциональном порте Rst. Значение шага расчета сброса должно равняться вход шага расчета.

Используйте этот параметр, чтобы задать событие сброса:

Non-zero sample - Запускает операцию сброса в каждый шаг расчета, когда вход Rst не равен нулю.
None - Отключение порта Rst.
Rising edge - Запускает операцию сброса, когда вход Rst делает одно из следующего:
- Повышается с отрицательного значения до положительного значения или нуля.
- Поднимается с нуля до положительного значения, где подъем не является продолжением подъёма с отрицательного значения до нуля.
Falling edge - Запускает операцию сброса, когда вход Rst делает одно из следующего:
- Падает от положительного значения до отрицательного значения или нуля.
- Падает с нуля до отрицательного значения, где падение не является продолжением падения с положительного значения до нуля.
Either edge - Запускает операцию сброса, когда вход Rst является Rising edge или Falling edge.

Примечание

При запуске симуляций в Simulink^® многозадачный режим, сигналы сброса имеют задержку с одной выборкой. Когда блок обнаруживает событие сброса, происходит задержка с одной выборкой на скорости порта сброса, прежде чем блок применяет сброс. Для получения дополнительной информации о задержках и режимах задачи Simulink, смотрите Избыточную алгоритмическую задержку (Задержка Задачи) и Основанное на времени Планирование и Генерация кода (Simulink Coder).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running histogram.

Вкладка «Типы данных»

Примечание

Чтобы использовать эти параметры, вход данных должен быть комплексным и фиксированной точкой. Для всех других входов параметры на вкладке Data Types игнорируются.

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

Задайте режим округления для операций с фиксированной точкой. Для получения дополнительной информации смотрите режим округления.

`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.

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

Квадраты действительной и мнимой частей комплексного входа хранятся в Product output типе данных.

Можно задать этот параметр как:

Inherit: Same as input - Тип выходных данных продукта совпадает с типом входных данных.
fixdt([],16,0) - тип выходных данных продукта является автоматическим, двоичным, масштабированным, типом 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: Same as input` (по умолчанию) | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

Результат суммы квадратов действительной и мнимой частей комплексного входа сохраняются в Accumulator типе данных.

Можно задать этот параметр как:

Inherit: Same as input - Тип данных аккумулятора совпадает с типом входных данных.
Inherit: Same as product output - Тип данных аккумулятора совпадает с типом выходных данных продукта.
fixdt([],16,0) - тип данных аккумулятора является автоматическим, двоичным, масштабированным, типом 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.

`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 блоке.

Примеры моделей

Compute the Histogram of Real and Complex Data

Вычислите гистограмму реальных и комплексных данных

Пример модели Simulink, который объясняет, как контуры интервала гистограммы вычисляются на основе входов.

Характеристики блоков

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

Алгоритмы

расширить все

Гистограмма

Значение гистограммы для заданного интервала представляет частоту вхождения входных значений, заключенных в квадратные скобки этим интервалом. Upper limit of histogram задает верхний контур самого высокого интервала, _BM. Lower limit of histogram задает нижний контур самого низкоценного интервала, _Bm. Интервалы имеют одинаковую ширину, заданную:

$Δ = \frac{B_{M} - B_{m}}{n} .$

Интервалы центрируются в следующих местах:

$B_{m} + (k + \frac{1}{2}) Δ \begin{matrix} k = 0, 1, 2, ..., n - 1 \end{matrix} .$

n - количество интервалов, заданное параметром Number of bins.

Входные значения, которые попадают на границу между двумя интервалами, помещаются в нижнее интервал. Каждый интервал включает его верхний контур. Для примера интервала ширины 4 с центром от значения 5 содержит вход значение 7, но не 3. Входные значения, большие, чем параметр Upper limit of histogram, помещаются в интервал с самым высоким значением. Точно так же значения, меньшие, чем параметр Lower limit of histogram, помещаются в самый низкий интервал.

Блок сортирует комплексные данные в интервалы по величине. Величина является суммой квадратов действительной и мнимой составляющих комплексных данных.

Расширенные возможности

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

Сгенерированный код опирается на memcpy или memset функции (string.h) при определенные обстоятельства.

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

Параметры на вкладке Data Types используются только для сложных входов с фиксированной точкой. Комплексные входы сортируются по величине, которая является суммой квадратов действительных и мнимых компонентов входа. Результаты квадратов действительной и мнимой частей хранятся в Product output типе данных. Результат суммы квадратов сохранен в Accumulator типе данных. Параметры на вкладке Data Types игнорируются для всех других входов.

Документация

Histogram

Описание

Порты

Вход