Exponenta Banner

statelevels

Оценка уровней состояний для двухуровневого сигнала с методом гистограммы

Свернуть все на странице

Синтаксис

levels = statelevels(x)
levels = statelevels(x,nbins)
levels = statelevels(x,nbins,method)
levels = statelevels(x,nbins,method,bounds)
[levels,histogram] = statelevels(___)
[levels,histogram,binlevels] = statelevels(___)
statelevels(___)

Описание

пример

levels = statelevels(x) оценивает низкий и высокий уровни состояния в двухуровневый сигнал x использование метода гистограммы. Для получения дополнительной информации см. «Алгоритмы».

пример

levels = statelevels(x,nbins) задает количество интервалов для использования в гистограмме в качестве положительной скалярной величины.

пример

levels = statelevels(x,nbins,method) оценивает уровни состояний, используя среднее значение или режим подгистограмм.

levels = statelevels(x,nbins,method,bounds) задает нижнюю и верхнюю границы гистограммы в двухэлементном действительном векторе-строке bounds. statelevels игнорирует все значения x которые находятся вне этих границ, когда он вычисляет гистограмму.

[levels,histogram] = statelevels(___) возвращает гистограмму значений в x.

[levels,histogram,binlevels] = statelevels(___) возвращает центры интервалов гистограммы.

пример

statelevels(___) отображает график сигнала и соответствующую гистограмму.

Примеры

свернуть все

Открыть Live Script

Оцените уровни низкого и высокого состояний данных синхроимпульса с недостаточной демпфированностью 2,3 В. Постройте график данных с предполагаемыми уровнями состояния и подистограммами.

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

statelevels(x)

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (100 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

    0.0027    2.3068
Открыть Live Script

Оцените низко- и высокочастотные уровни дискретизированных данных на 2,3 В на 4 МГц.

Используйте количество интервалов и режимов по умолчанию для подистограмм, чтобы оценить уровни состояния.

load('clockex.mat','x','t')
levs = statelevels(x)
levs = 1×2

    0.0027    2.3068

Постройте график данных синхроимпульса с линиями, указывающими на предполагаемые уровни низкого и высокого состояний.

statelevels(x)

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (100 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

    0.0027    2.3068
Открыть Live Script

Оцените низко- и высокочастотные уровни дискретизированных данных на 2,3 В на 4 МГц.

Используйте количество интервалов и средств по умолчанию для подистограмм, чтобы оценить уровни состояния. Постройте график данных синхроимпульса с линиями, указывающими на предполагаемые уровни низкого и высокого состояний.

load('clockex.mat','x','t')

statelevels(x,1e3,'mean')

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (1000 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

   -0.0014    2.3014
Открыть Live Script

Оцените низко- и высокочастотные уровни дискретизированных данных на 2,3 В на 4 МГц. Верните счетчики гистограммы и центры интервала гистограммы, используемые в методе гистограммы. Используйте четыре интервала.

load('clockex.mat','x','t')
[levs,histog,bilevs] = statelevels(x,4)
levs = 1×2

    0.2427    2.0428


histog = 4×1

    50
     0
     0
    50


bilevs = 4×1

    0.2427
    0.8427
    1.4428
    2.0428

Постройте график формы волны и аннотируйте уровни.

statelevels(x,4)

Figure State Level Information contains 2 axes. Axes 1 with title Histogram of signal levels (4 bins) contains an object of type line. Axes 2 with title Signal contains 3 objects of type line.

ans = 1×2

    0.2427    2.0428

Входные параметры

свернуть все

Двухуровневый сигнал, заданный как действительный вектор.

Количество интервалов гистограммы, заданное как действительная положительная скалярная величина.

Метод оценки уровней состояний в подгистограммах, заданный как 'mode' или 'mean'. method задает статистическую величину, используемую для оценки уровней с низким и высоким состояниями. См. Алгоритмы.

Гистограмма нижняя и верхняя границы, заданная как двухэлементный действительный вектор-строка. statelevels игнорирует все значения x которые находятся вне этих границ, когда он вычисляет гистограмму.

Выходные аргументы

свернуть все

Уровни низких и высоких состояний, возвращенные как двухэлементный положительный вектор-строка. Вектор уровней состояний оценивается методом гистограммы. Первый элемент levels является уровнем низкого состояния, и второй элемент является уровнем высокого состояния.

Счетчик гистограммы, возвращенный как вектор-столбец с nbins элементы, содержащие количество значений данных в каждом интервале гистограммы.

Интервал гистограммы центр, вернулся как вектор-столбец. Эти векторы-столбцы содержат центры интервалов для счетчиков гистограмм в histogram

Подробнее о

свернуть все

Государство

Состояние является конкретным уровнем, который может быть связан с контуром верхнего и нижнего состояний. Государства упорядочены от самых негативных до самых положительных. В двухуровневый сигнал самым отрицательным состоянием является низкое состояние. Самым положительным состоянием является высокое 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.

Алгоритмы

statelevels использует метод гистограммы, чтобы оценить состояния двухуровневого сигнала. Метод гистограммы описан в [1]. Этапы этого метода:

  1. Определите максимальную и минимальную амплитуду и амплитудную область значений данных.

  2. Для заданного количества интервалов гистограммы определите ширину интервала, которая является отношением амплитудной области значений к количеству интервалов.

  3. Отсортируйте значения данных в интервалы гистограммы.

  4. Идентифицируйте самые низкоиндексированные интервалы гистограммы, ilow, и наивысший индексированный интервал гистограммы, ihigh, с ненулевыми счетчиками.

  5. Разделите гистограмму на две подгистограммы:

    Индексы нижних интервалов гистограммы ilow≤i≤12(ihigh−ilow).

    Индексы верхних интервалов гистограммы ilow+12(ihigh−ilow)≤i≤ihigh.

  6. Вычислите уровни состояния путем определения режима или среднего значения нижней и верхней гистограмм.

Ссылки

[1] IEEE® Стандарт на переходы, импульсы и связанные формы волны, стандарт IEEE 181, 2003, стр. 15-17.

Расширенные возможности

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

.

См. также

| | |

Введенный в R2012a

Signal Processing Toolbox документация

Поддержка