Оцените мгновенную частоту
ifq = instfreq(___,Name,Value)
instfreq(___) без выходных аргументов строит графики предполагаемой мгновенной частоты.
Сгенерируйте сигнал, дискретизированный в 5 кГц в течение 4 секунд. Сигнал состоит из набора импульсов уменьшающейся длительности, разделенных областями колеблющейся амплитуды и колеблющейся частоты с увеличивающимся трендом. Постройте график сигнала.
fs = 5000;
t = 0:1/fs:4-1/fs;
s = besselj(0,1000*(sin(2*pi*t.^2/8).^4));
% To hear, type sound(s,fs)
plot(t,s)
Оцените зависящую от времени частоту сигнала как первый момент спектрограммы степени. Постройте график степени спектрограммы и наложите мгновенную частоту.
instfreq(s,fs)
Сгенерируйте комплексный сигнал, который состоит из щебета с синусоидально изменяющимся содержимым частоты. Сигнал дискретизируется на частоте 3 кГц в течение 1 секунды и встроен в белый Гауссов шум.
fs = 3000; t = 0:1/fs:1-1/fs; x = exp(2j*pi*100*cos(2*pi*2*t))+randn(size(t))/100;
Оцените зависящую от времени частоту сигнала как первый момент спектрограммы степени. Это единственный метод, который instfreq поддерживает комплексные сигналы. Постройте график степени спектрограммы и наложите мгновенную частоту.
instfreq(x,t)
Создайте двухканальный сигнал, дискретизированный на частоте 1 кГц в течение 2 секунд, состоящий из двух управляемых напряжением осцилляторов.
В одном канале мгновенная частота изменяется со временем как пилообразная волна, максимум которой составляет 75% от периода.
В другом канале мгновенная частота изменяется со временем как квадратная волна с коэффициентом заполнения 30%.
Постройте график спектрограмм двух каналов. Задайте разрешение по времени 0,1 секунды для пилообразного канала и разрешение по частоте 10 Гц для квадратного канала.
fs = 1000; t = (0:1/fs:2)'; x = vco(sawtooth(2*pi*t,0.75),[0.1 0.4]*fs,fs); y = vco(square(2*pi*t,30),[0.1 0.3]*fs,fs); subplot(1,2,1) pspectrum(x,fs,'spectrogram','TimeResolution',0.1) subplot(1,2,2) pspectrum(y,fs,'spectrogram','FrequencyResolution',10)
Сохраните сигнал в расписании. Вычислите и отобразите мгновенную частоту.
xt = timetable(seconds(t),x,y); clf instfreq(xt)
Повторите расчет с помощью аналитического сигнала.
instfreq(xt,'Method','hilbert')
Сгенерируйте квадратичный щебет, модулируемый Гауссовым. Задайте частоту дискретизации 2 кГц и длительность сигнала 4 секунды.
fs = 2000; t = 0:1/fs:4-1/fs; q = chirp(t-1,0,1/2,20,'quadratic',100,'convex').*exp(-1.7*(t-2).^2); plot(t,q)
Используйте pspectrum функция с настройками по умолчанию для оценки спектра степени сигнала. Используйте оценку, чтобы вычислить мгновенную частоту.
[p,f,t] = pspectrum(q,fs,'spectrogram');
instfreq(p,f,t)
Повторите вычисление с помощью синхронизированного преобразования Фурье. Используйте 500-выборочное окно Ханна, чтобы разделить сигнал на сегменты и отобразить их.
[s,sf,st] = fsst(q,fs,hann(500)); instfreq(abs(s).^2,sf,st)
Сравните мгновенные частоты, найденные с помощью двух различных методов.
[psf,pst] = instfreq(p,f,t); [fsf,fst] = instfreq(abs(s).^2,sf,st); plot(fst,fsf,pst,psf)
Сгенерируйте синусоидальный сигнал, дискретизированный с частотой 1 кГц в течение 0,3 секунды и встроенный в белый Гауссов шум отклонения 1/16. Задайте синусоидальную частоту 200 Гц. Оцените и отобразите текущую частоту сигнала.
fs = 1000; t = (0:1/fs:0.3-1/fs)'; x = sin(2*pi*200*t) + randn(size(t))/4; instfreq(x,t)
Оцените мгновенную частоту сигнала снова, но теперь используйте в качестве входных данных частотно-временное распределение с грубым разрешением частоты 25 Гц.
[p,fd,td] = pspectrum(x,t,'spectrogram','FrequencyResolution',25); instfreq(p,fd,td)
[1] Боашаш, Буалем. Оценка и интерпретация мгновенной частоты сигнала - Часть 1: Основы. Материалы IEEE®. Том 80, апрель 1992 года, стр. 520-538.
[2] Боашаш, Буалем. Оценка и интерпретация мгновенной частоты сигнала - Часть 2: Алгоритмы и приложения. Материалы IEEE. Том 80, апрель 1992 года, стр. 540-568.