Standard Deviation

Стандартное отклонение входа или последовательности входов

Библиотека:
Системный тулбокс/статистика DSP

Описание

Блок Standard Deviation вычисляет стандартное отклонение каждой строки или столбца входа или вдоль векторов заданного измерения из входа. Это также может вычислить стандартное отклонение всего входа. Можно задать размерность, используя параметр Find the standard deviation value over. Блок Standard Deviation может также отслеживать стандартное отклонение в последовательности входов в течение периода времени. Чтобы отследить стандартное отклонение в последовательности входов, выберите параметр Running standard deviation.

Примечание

Режим Running в блоке Standard Deviation будет удален в следующем релизе. Чтобы вычислить текущее стандартное отклонение в Simulink^®Вместо этого используйте блок Moving Standard Deviation.

Порты

Вход

расширить все

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

Блок принимает реальные или комплексные многоканальные и многомерные входы.

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

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

`Rst` - Порт сброса
скаляр

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

Зависимости

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

Выход

расширить все

`Port_1` - Стандартное отклонение по заданному измерению
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Тип данных выхода соответствует типу данных входа.

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

Entire input - Вывод в каждом шаге расчета является скаляром, который содержит стандартное отклонение входной матрицы M -by- N -by- P.
Each row - Вывод в каждый шаг расчета состоит из M -на 1-by - P массива, где каждый элемент содержит стандартное отклонение 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 стандартное отклонение 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 стандартное отклонение каждого вектора по третьему измерению входной размерности.

Когда вы выбираете Running standard deviation, блок отслеживает стандартное отклонение 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 стандартное отклонение uijk _{элемента} для всех входов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, выполняемое стандартное отклонение, _yijk в текущей системе координат, сбрасывается в _uijk элемента.
Columns as channels (frame based) - Блок обрабатывает каждый столбец входа как отдельный канал. Эта опция не поддерживает входные сигналы с более чем двумя размерностями. Для двумерного входного сигнала размера M -by - N, блок выводит матрицу M -by - N. Каждый _{элемент} yij выхода содержит стандартное отклонение элементов в j-м столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до элемента uij текущего входа.
Когда происходит событие сброса, выполняемое стандартное отклонение для каждого канала становится стандартным отклонением всех отсчетов в текущем входном кадре, вплоть до текущей входной выборки.

Типы данных: single | double

Параметры

расширить все

Главная вкладка

`Running standard deviation` - Опция выбора выполняемого стандартного отклонения
off (по умолчанию) | on

Когда вы выбираете параметр Running standard deviation, блок отслеживает стандартное значение отклонения каждого канала во временной последовательности входов.

`Find the standard deviation value over` - Размерность, по которой блок вычисляет стандартное отклонение
`Each column` (по умолчанию) | `Entire input` | `Each row` | `Specified dimension`

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, очистите параметр Running standard deviation.

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

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

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, установите Find the standard deviation 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 входные сигналы с более чем двумя размерностями. Для двумерного входного сигнала размера M -by - N, блок выводит матрицу M -by - N. Каждый _{элемент} yij выхода содержит стандартное отклонение элементов в j-м столбце всех входов с момента последнего сброса, вплоть до элемента uij текущего входа.
Когда происходит событие сброса, выполняемое стандартное отклонение для каждого канала становится стандартным отклонением всех отсчетов 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 стандартное отклонение uijk _{элемента} для всех входов с момента последнего сброса.
Когда происходит событие сброса, выполняемое стандартное отклонение, _yijk в текущей системе координат, сбрасывается в _uijk элемента.
Входные параметры переменного размера
Когда ваши входы имеют переменный размер, и вы выбираете параметр Running standard deviation, 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 не происходит, и текущая операция выполняется как обычно.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите параметр Running standard deviation.

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

Блок сбрасывает выполняемое стандартное отклонение всякий раз, когда событие сброса обнаруживается 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)выполняемое стандартное отклонение 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)стандартное отклонение для каждого канала становится стандартным отклонением всех отсчетов 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 standard deviation.

Характеристики блоков

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

Подробнее о

расширить все

Стандартное отклонение

Стандартное отклонение сигнала дискретного времени является квадратным корнем из дисперсии сигнала.

Стандартное отклонение даёт меру отклонения сигнала от его среднего значения.

Для чисто действительного или мнимого входа, u, размера M -by - N, стандартное отклонение задается следующим уравнением:

$y = σ = \sqrt{\frac{\sum_{i = 1}^{M} \sum_{j = 1}^{N} {| u_{i j} |}^{2} - \frac{{| \sum_{i = 1}^{M} \sum_{j = 1}^{N} u_{i j} |}^{2}}{M * N}}{M * N - 1}}$

_uij является элементом входных данных в индексах i, j.
M - длина j-го столбца.
N - количество столбцов.

Для комплексных входов стандартное отклонение задается следующим уравнением:

$σ = \sqrt{σ_{Re}^{2} + σ_{Im}^{2}}$

_σRe² - отклонение вещественной части комплексного входа.
_σIm² - отклонение мнимой части комплексного входа.

Алгоритмы

расширить все

Стандартное отклонение

Когда вы очищаете параметр Running standard deviation в блоке и задаете размерность, блок выдает результаты, идентичные MATLAB^® std функция, когда она вызывается как y = std(u,0,D).

u - вход данных.
D - размерность.
y - стандартное отклонение по заданному измерению.

Стандартное отклонение по всему входу идентично вызову std функционировать как y = std(u(:)).

Для комплексного входного сигнала стандартным отклонением является квадратный корень из суммы отклонений действительной и мнимой частей.

$σ = \sqrt{σ_{Re}^{2} + σ_{Im}^{2}}$

Документация

Standard Deviation

Описание

Порты

Вход

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

`Rst` - Порт сброса
скаляр

Зависимости

Выход

`Port_1` - Стандартное отклонение по заданному измерению
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Параметры

Главная вкладка

`Running standard deviation` - Опция выбора выполняемого стандартного отклонения
off (по умолчанию) | on

`Find the standard deviation value over` - Размерность, по которой блок вычисляет стандартное отклонение
`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

Характеристики блоков

Подробнее о

Стандартное отклонение

Алгоритмы

Стандартное отклонение

Расширенные возможности

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

См. также

Функции

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

Standard Deviation

Описание

Порты

Вход

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

Rst - Порт сброса скаляр

Зависимости

Выход

Port_1 - Стандартное отклонение по заданному измерению Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

Параметры

Главная вкладка

Running standard deviation - Опция выбора выполняемого стандартного отклонения off (по умолчанию) | on

Find the standard deviation value over - Размерность, по которой блок вычисляет стандартное отклонение 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

Характеристики блоков

Подробнее о

Стандартное отклонение

Алгоритмы

Стандартное отклонение

Расширенные возможности

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

См. также

Функции

Объекты

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

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

`Rst` - Порт сброса
скаляр

`Port_1` - Стандартное отклонение по заданному измерению
Скаляр | вектор | матрица | N массив -D

`Running standard deviation` - Опция выбора выполняемого стандартного отклонения
off (по умолчанию) | on

`Find the standard deviation value over` - Размерность, по которой блок вычисляет стандартное отклонение
`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`

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