Mean

Найдите среднее значение входа или последовательности входов

Библиотека:
Системный тулбокс/статистика DSP

Описание

Блок Mean вычисляет среднее значение каждой строки или столбца входа или вдоль векторов заданного измерения из входа. Это также может вычислить среднее значение всего входа. Можно задать размерность, используя параметр Find the mean value over. Блок Mean может также отслеживать среднее значение в последовательности входов в течение периода времени. Чтобы отследить среднее значение в последовательности входов, выберите параметр Running mean.

Примечание

Режим Running в блоке Mean будет удален в следующем релизе. Чтобы вычислить текущее среднее в Simulink^®Вместо этого используйте блок Moving Average.

Порты

Вход

расширить все

`I` - 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 mean и не установите параметр Reset port на любую опцию, кроме None.

`Rst` - Порт сброса
скаляр

Задайте событие сброса, которое заставляет блок сбрасывать среднее выполнение. Время дискретизации входного входа Rst должно быть положительным целым числом, кратным времени входного шага расчета.

Зависимости

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

Выход

расширить все

`Port_1` - Среднее значение по заданному измерению
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Тип данных выхода соответствует типу данных входа.

Когда вы не выбираете параметр Running mean, блок вычисляет среднее значение в каждой строке или столбце входа или вдоль векторов заданного измерения из входа. Это также может вычислить среднее значение всего входа в каждом отдельном шаге расчета. Каждый элемент массива выхода y - среднее значение соответствующего столбца, строки или всего входа. Массив выхода y зависит от настройки параметра Find the mean value over. Рассмотрим трехмерный входной сигнал размера M -by- N -by- P. Когда вы устанавливаете Find the mean value over на:

Entire input - выходы в каждом шаге расчета являются скаляром, который содержит среднее значение входной матрицы M -by- N -by- P.
Each row - Вывод в каждый шаг расчета состоит из массива M -by-1-by- P, где каждый элемент содержит среднее значение каждого вектора по второму измерению входного сигнала. Для входного сигнала M -by N матрицы выходом в каждом шаге расчета является вектор- M-на-1 столбец.
Each column - Вывод в каждом шаге расчета состоит из массива 1-by- N -by- P, где каждый элемент содержит среднее значение каждого вектора по первому измерению входной размерности. Для M -by N матричного входа, выход в каждом шаге расчета является вектором-строкой N 1 байт.
В этом режиме блок обрабатывает длинно- M неориентированные векторные входы как M векторы-на-1.
Specified dimension - Вывод в каждом шаге расчета зависит от значения параметра Dimension. Если вы устанавливаете Dimension равной 1, выходы те же, что и при выборе Each column. Если вы устанавливаете Dimension равной 2, выходы те же, что и при выборе Each row. Если вы устанавливаете Dimension равной 3, выходы в каждом шаге расчета являются M -by - N матрицей, содержащей среднее значение каждого вектора по третьему измерению входной размерности.

Когда вы выбираете Running mean, блок отслеживает среднее значение каждого канала во временной последовательности входов. В этом режиме вы также должны задать значение для параметра Input processing.

Elements as channels (sample based) - Блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. Для трехмерного входного сигнала размера M -by- N -by- P, блок выводит массив M -by- N -by- P. Каждый yijk _{элемента} выхода содержит среднее значение uijk _{элемента} для всех входов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, среднее значение _yijk в текущей системе координат сбрасывается к элементу _uijk.
Columns as channels (frame based) - Блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. Эта опция не поддерживает N-мерный входной сигнал, где N > 2. Для двумерного входного сигнала размера M -by - N, блок выводит матрицу M -by - N. Каждый yij _{элемента} выхода содержит среднее значение значений в j-м столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до uij _{элемента} текущего входа.
Когда происходит событие сброса, среднее выполнение для каждого канала становится средним значением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки.

Параметры

расширить все

Главная вкладка

`Running mean` - Опция выбора running mean
off (по умолчанию) | on

Когда вы выбираете параметр Running mean, блок отслеживает среднее значение каждого канала во временной последовательности входов.

`Find the mean value over` - Размерность, по которой блок вычисляет среднее значение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

Each column - Блок выводит среднее значение по каждому столбцу.
Each row - Блок выводит среднее значение по каждой строке.
Entire input - Блок выводит среднее значение по всему входу.
Specified dimension - Блок выводит среднее значение по размерности, заданное в параметре Dimension.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите параметр Running mean.

`Dimension` - Пользовательская размерность
`1` (по умолчанию) | скаляром

Задайте размерность (основанное на одном значении) входного сигнала, над которым вычисляется среднее значение. Значение этого параметра должно быть больше 0 и меньше, чем количество размерностей в входном сигнале.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Find the mean value over равным Specified dimension.

`Input processing` - Метод обработки входов в рабочем режиме
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

Columns as channels (frame based) - Блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. Эта опция не поддерживает N-мерный входной сигнал, где N > 2. Для двумерного входного сигнала размера M -by - N, блок выводит матрицу M -by - N. Каждый yij _{элемента} выхода содержит среднее значение значений в j-м столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до uij _{элемента} текущего входа.
Когда происходит событие сброса, среднее выполнение для каждого канала становится средним значением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки.
Elements as channels (sample based) - Блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. Для трехмерного входного сигнала размера M -by- N -by- P, блок выводит массив M -by- N -by- P. Каждый yijk _{элемента} выхода содержит среднее значение uijk _{элемента} для всех входов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, среднее значение _yijk в текущей системе координат сбрасывается к элементу _uijk.
Входные параметры переменного размера
Когда ваши входы имеют переменный размер, и вы выбираете параметр Running mean, то:
- Если вы устанавливаете параметр Input processing равным Elements as channels (sample based), состояние сбрасывается.
- Если вы устанавливаете параметр Input processing равным Columns as channels (frame based), затем:
  - Когда различие в размере входа находится в количестве каналов (количестве столбцов), состояние сбрасывается.
  - Когда различие в размере входа находится в длине каналов (количество строк), сброс отсутствует, и выполняемая операция выполняется в обычном режиме.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running mean.

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

Блок сбрасывает среднее значение при каждом обнаружении события сброса в опциональном порте Rst. Шаг расчета сброса должен быть положительным целым числом, кратным входом шага расчета.

Когда происходит событие сброса, когда параметру Input processing задано значение Elements as channels (sample based), текущее среднее значение для каждого канала инициализируется в значение в соответствующем канале текущего входа. Точно так же, когда параметр Input processing установлен в Columns as channels (frame based), текущее среднее значение для каждого канала становится средним значением всех выборок в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки.

Используйте этот параметр, чтобы задать событие сброса.

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.
Non-zero sample - Запускает операцию сброса в каждом шаге расчета, когда вход Rst не равен нулю.

Примечание

При выполнении симуляций в многозадачном режиме Simulink сигналы сброса имеют задержку в одну выборку. Поэтому, 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 mean.

Вкладка «Типы данных»

Примечание

Чтобы использовать эти параметры, вход данных должен быть с 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 как один из следующих:

Floor
Ceiling
Convergent
Nearest
Round
Simplest
Zero

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.

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

Accumulator задает тип данных выхода операции накопления в блоке Mean. Смотрите Fixed Point для рисунков, изображающих использование типа данных аккумулятора в этом блоке. Можно задать этот параметр как:

Inherit: Same as input - Блок задает тип данных аккумулятора таким же, как и тип 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 Accumulator 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).

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

Output задает тип данных выхода блока Mean. Рисунки, иллюстрирующие использование типа выходных данных в этом блоке, см. в разделе Фиксированная точка. Вы можете установить его на:

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

Задайте минимальное значение, которое может вывести блок. Значение по умолчанию [] (не определено). Simulink использует это 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. Значение по умолчанию [] (не определено). Simulink использует это 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 блоке.

Примеры моделей

Вычислите среднее значение

Пример модели Simulink, чтобы вычислить среднее значение с помощью блока Mean.

Вычислите текущее среднее

Пример модели Simulink, чтобы вычислить текущее среднее с помощью блока Mean.

Характеристики блоков

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

Алгоритмы

расширить все

Средний

Когда вы очищаете параметр Running mean и задаете размерность, блок выдает результаты, идентичные MATLAB^® mean функция, когда она вызывается как y = mean(u,D).

u - вход данных.
D - размерность.
y - среднее значение.

Среднее значение по всему входу идентично вызову mean функционировать как y = mean(u(:)).

Среднее значение комплексного входа вычисляется независимо для действительных и мнимых компонентов.

Среднее выполнение

Когда вы выбираете параметр Running mean и устанавливаете параметр Input processing равным Columns as channels (frame based)блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. В этом примере блок обрабатывает двухканальный сигнал с форматом кадра три при этих настройках.

Блок выводит среднее значение по каждому каналу с момента последнего сброса. При t = 2 происходит событие сброса. Окно данных во втором столбце теперь содержит только 6.

Когда вы выбираете параметр Running mean и устанавливаете параметр Input processing равным Elements as channels (sample based)блок обрабатывает каждый элемент входа как отдельный канал. В этом примере блок обрабатывает двухканальный сигнал с форматом кадра три при этих настройках.

Каждый _yij элемент выхода содержит среднее значение, наблюдаемое в _uij элемента для всех входов с момента последнего сброса. Событие сброса происходит в t = 2. Когда происходит событие сброса, среднее выполнение, _yij, в текущей системе координат сбрасывается к элементу _uij.

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 в блоке Mean для сигналов с фиксированной точкой.

Документация

Mean

Описание

Порты

Вход

I - Вход данных вектор | матрица | N массив -D

Rst - Порт сброса скаляр

Зависимости

Выход

Port_1 - Среднее значение по заданному измерению Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Параметры

Главная вкладка

Running mean - Опция выбора running mean off (по умолчанию) | on

Find the mean value over - Размерность, по которой блок вычисляет среднее значение Each column (по умолчанию) | Entire input | Each row | Specified dimension

Зависимости

Dimension - Пользовательская размерность 1 (по умолчанию) | скаляром

Зависимости

Input processing - Метод обработки входов в рабочем режиме Columns as channels (frame based) (по умолчанию) | Elements as channels (sample based)

Зависимости

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

Зависимости

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

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

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

Output Minimum - Минимальное значение, которое может вывести блок [] (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

Примеры моделей

Вычислите среднее значение

Вычислите текущее среднее

Характеристики блоков

Алгоритмы

Средний

Среднее выполнение

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

Функции

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

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

`Rst` - Порт сброса
скаляр

`Port_1` - Среднее значение по заданному измерению
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

`Running mean` - Опция выбора running mean
off (по умолчанию) | on

`Find the mean value over` - Размерность, по которой блок вычисляет среднее значение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

`Dimension` - Пользовательская размерность
`1` (по умолчанию) | скаляром

`Input processing` - Метод обработки входов в рабочем режиме
`Columns as channels (frame based)` (по умолчанию) | `Elements as channels (sample based)`

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

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

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

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

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

`Output Minimum` - Минимальное значение, которое может вывести блок
`[]` (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™.