Exponenta Banner

dutycycle

Коэффициент заполнения импульсного сигнала

Свернуть все на странице

Синтаксис

d = dutycycle(x)
d = dutycycle(x,fs)
d = dutycycle(x,t)
[d,initcross,finalcross,nextcross,midlev] = dutycycle(___)
[___] = dutycycle(___,Name,Value)
dutycycle(___)
d = dutycycle(tau,prf)

Описание

пример

d = dutycycle(x) возвращает отношение ширины импульса к периоду импульса для каждого положительно-полярного импульса. Функция идентифицирует все области, которые пересекают контур верхнего состояния низкого состояния и контур нижнего состояния высокого состояния. Чтобы определить переходы, которые определяют каждый импульс, dutycycle оценивает уровни x методом гистограммы. Контуры низкого и высокого состояний выражаются как уровень состояния плюс или минус скаляра кратное различие между уровнями состояния. Для получения дополнительной информации см. допуски уровня состояния».

пример

d = dutycycle(x,fs) задает частоту дискретизации, с которой x дискретизируется. Первая выборка x соответствует t = 0.

пример

d = dutycycle(x,t) задает моменты времени, t, при котором x дискретизируется.

пример

[d,initcross,finalcross,nextcross,midlev] = dutycycle(___) с любыми входными параметрами из предыдущих синтаксисов также возвращается:

  • Вектор, initcross, элементы которого соответствуют средним пересечениям ссылки мгновениям уровня) начального перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

  • Вектор, finalcross, элементы которого соответствуют средним пересечениям ссылки мгновениям уровня) конечного перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

  • Вектор, nextcross, элементы которого соответствуют средним пересечениям ссылки мгновениям уровня) следующего обнаруженного перехода для каждого импульса.

  • Скаляр, midlev, что соответствует среднему базовому уровню.

[___] = dutycycle(___,Name,Value) возвращает отношение ширины импульса к периоду импульса с дополнительными опциями, заданными одним или несколькими Name,Value аргументы в виде пар.

dutycycle(___) строит графики формы волны, местоположения моментов среднего опорного уровня, связанных базовых уровней, уровней состояния и связанных нижних и верхних контуров состояния.

d = dutycycle(tau,prf) возвращает отношение ширины импульса к периоду импульса для ширины импульса tau секунды и частота повторения импульсов prf.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Определите коэффициент заполнения двухуровневого сигнала. Используйте векторные индексы в качестве выборочных моментов.

load('pulseex.mat','x')

d = dutycycle(x)
d = 0.3001

Аннотируйте результат на графике формы волны.

dutycycle(x);

Figure Duty Cycle Plot contains an axes. The axes contains 9 objects of type line. These objects represent signal, mid cross, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

Открыть Live Script

Определите коэффициент заполнения двухуровневого сигнала. Частота дискретизации составляет 4 МГц.

load('pulseex.mat','x','t')
fs = 1/(t(2)-t(1));

d = dutycycle(x,fs)
d = 0.3001

Аннотируйте результат на графике формы волны.

dutycycle(x,fs);

Figure Duty Cycle Plot contains an axes. The axes contains 9 objects of type line. These objects represent signal, mid cross, upper boundary, upper state, lower boundary, mid reference, lower state.

Открыть Live Script

Создайте импульсный сигнал с тремя импульсами. Частота дискретизации составляет 4 МГц. Определите начальный и конечный моменты среднего эталонного уровня. Постройте график результата.

load('pulseex.mat','x')
fs = 4e6;

pulse = x(1:30);
wavef = [pulse;pulse;pulse];
t = (0:length(wavef)-1)/fs;

[~,initcross,finalcross,~,midlev] = dutycycle(wavef,t)
initcross = 2×1
10-4 ×

    0.0312
    0.1062


finalcross = 2×1
10-4 ×

    0.0463
    0.1213


midlev = 2.5177

Несмотря на то, что существует три импульса, только два импульса имеют соответствующие последующие переходы. Постройте график результата.

plot(t,wavef)
hold on
plot([initcross finalcross],midlev*ones(2),'x','MarkerSize',10)
hold off
legend('Waveform','Initial','Final','Location','best')

Figure contains an axes. The axes contains 3 objects of type line. These objects represent Waveform, Initial, Final.

Входные параметры

свернуть все

Двухуровневый сигнал, заданный как действительный вектор.

Пример: pulstran(0:0.1:10,1:2:9,@rectpuls) задает двухуровневый сигнал, содержащую пять импульсов на одну секунду.

Типы данных: double

Частота дискретизации, заданная как положительная скалярная величина, выраженная в Гц.

Типы данных: double

Дискретизация мгновений, заданная как вектор той же длины, что и x.

Типы данных: double

Ширина импульса и частота повторения, заданные как скаляры. Выразите ширину импульса в секундах и частоту повторения в импульсах в секунду. Область продукта tau и prf должно быть меньше или равно единице.

Типы данных: double

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте необязательные разделенные разделенными запятой парами Name,Value аргументы. Name - имя аргумента и Value - соответствующее значение. Name должны находиться внутри кавычек. Можно задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке Name1,Value1,...,NameN,ValueN.

Пример: 'MidPercentReferenceLevel',90,'Tolerance',0.5 задает, что средний базовый уровень составляет 90% от амплитуды формы волны, а допуск вокруг контуров нижнего и верхнего состояний составляет 0,5%.

Средний эталонный уровень, заданный как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'MidPercentReferenceLevel' и положительная скалярная величина, выраженная в процентах от амплитуды формы волны.

Типы данных: double

Полярность импульса, заданная как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Polarity' и любой из них 'positive' или 'negative'.

  • Если вы задаете 'positive', dutycycle ищет импульсы с положительными (положительная полярность) начальными переходами.

  • Если вы задаете 'negative', dutycycle ищет импульсы с отрицательными (отрицательной полярностью) начальными переходами.

Смотрите Импульсную Полярность для примеров положительных и отрицательных полярных импульсов.

Типы данных: char

Уровни низкого и высокого состояний, заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'StateLevels' и вектор с вещественным значением 1 на 2. Первый элемент является уровнем низкого состояния. Вторым элементом является уровень высокого состояния. Если вы не задаете уровни низкого и высокого состояния, dutycycle оценивает уровни состояния от формы волны входа с помощью метода гистограммы.

Типы данных: double

Уровни допуска (нижние и верхние контуры), заданные как разделенная разделенными запятой парами, состоящая из 'Tolerance' и положительная скалярная величина, выраженная в процентах. Для получения дополнительной информации см. допуски уровня состояния».

Типы данных: double

Выходные аргументы

свернуть все

Коэффициент заполнения, возвращенный как вектор или скаляр. Элементы d соответствуют отношению ширины импульса к периоду импульса для каждого импульса в x. d подчиняется 0 ≤ d ≤ 1, поскольку ширина импульса не может превысить период импульса. d имеет длину, равную количеству импульсных периодов в x. Если вы задаете tau и prf в качестве аргументов, d является скаляром.

Ссылки эталонного уровня начальных переходов, возвращенные как вектор. Элементы initcross соответствуют средним пересечениям ссылки моментам уровня) начального перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

Ссылки эталонного уровня окончательных переходов, возвращенные как вектор. Элементы finalcross соответствуют средним пересечениям ссылки моментам уровня) конечного перехода каждого импульса с соответствующим nextcross.

Следующий переход среднего пересечения, возвращается как вектор. Элементы nextcross соответствуют средним пересечениям ссылки моментам уровня) следующего обнаруженного перехода для каждого импульса.

Значение формы волны среднего уровня, возвращаемое в виде скаляра. midlevel является скаляром, потому что в bilevel импульсного сигнала уровни состояний постоянны.

Подробнее о

свернуть все

Коэффициент заполнения

duty cycle билевелового импульса является отношением средней степени к пиковой степени.

Энергия в билевельном, или прямоугольном, импульсе равна продукту пиковой степени, Pt и ширины импульса, τ. Устройства для измерения энергии в форме волны работают на шкалах времени, больше, чем длительность одного импульса. Поэтому обычно измеряют среднюю степень

Pav=PtτT,

где T - период импульса.

Отношение средней степени к пиковой степени является коэффициентом заполнения:

D=Ptτ/TPt

Импульсная полярность

polarity импульса определяется направлением его начального перехода.

Если импульс имеет положительный начальный переход, импульс имеет положительную полярность. Этот рисунок показывает положительный импульс полярности:

Эквивалентно, импульс положительной полярности (положительный ход) имеет оконечное состояние, более положительное, чем исходное состояние.

Если импульс имеет отрицательный начальный переход, импульс имеет отрицательную полярность. Этот рисунок показывает импульс отрицательной полярности:

Эквивалентно, импульс отрицательной полярности (отрицательный ход) имеет исходное состояние, более положительное, чем оконечное состояние.

Допуски уровня состояния

Каждый уровень состояния может иметь сопоставленные контуры нижнего и верхнего состояний. Эти контуры состояний заданы как уровень состояния плюс или минус скалярный, кратный различия между высоким состоянием и низким состоянием. Для обеспечения полезной области допуска скаляром обычно является небольшое число, такое как 2/100 или 3/100. В целом область$\alpha\%$ для низкого состояния определяется как

$$S_1\pm{\alpha\over{100}}(S_2-S_1),$$

где$S_1$ - уровень низкого состояния и$S_2$ уровень высокого состояния. Замените первый член уравнения на, чтобы$S_2$ получить$\alpha\%$ область допуска для высокого состояния.

Следующий рисунок иллюстрирует нижние и верхние контуры состояний 2% (области допуска) для двухуровневого сигнала положительной полярности. Красные штриховые линии указывают на предполагаемые уровни состояния.

Ссылки

[1] Скольник, М. И. Введение в радиолокационные системы. Нью-Йорк, Нью-Йорк: McGraw-Hill, 1980.

[2] IEEE® Стандарт на переходы, импульсы и связанные формы волны. Стандарт IEEE 181, 2003.

См. также

| | |

Введенный в R2012a

Signal Processing Toolbox документация

Поддержка