Correlation

Взаимная корреляция двух входных параметров

Библиотека:
DSP System Toolbox / Статистика

Описание

Блок Correlation вычисляет взаимную корреляцию двух N-D входные массивы по первой размерности. Расчет может быть сделан во временном интервале или частотном диапазоне. Можно задать область через параметр Computation domain. Во временном интервале блок применяет операцию свертки к первому входному сигналу, u, с инвертированным временем сопряженным комплексным числом второго входного сигнала, v. В частотном диапазоне, чтобы вычислить взаимную корреляцию, блок:

Берет преобразование Фурье обоих входных сигналов, U и V.
Умножает U и V^*, где * обозначает сопряженное комплексное число.
Вычисляет обратное преобразование Фурье продукта.

Если вы устанавливаете Computation domain на Fastest, блок выбирает область, которая минимизирует количество расчетов. Для получения информации об этих методах расчета см. Алгоритмы.

Порты

Входной параметр

развернуть все

`Port_1` — Входной сигнал First Data
вектор | матрица | N-D массив

Блок принимает многоканальные и многомерные входные параметры с комплексным знаком или с действительным знаком. Вход может быть сигналом фиксированной точки, когда вы устанавливаете Computation domain на Time. Когда один или оба из входных сигналов являются комплексными, выходной сигнал является также комплексным.

`Port_2` — Второй сигнал ввода данных
вектор | матрица | N-D массив

Вывод

развернуть все

`Port_1` — Перекрестный коррелированый выход
вектор | матрица | N-D массив

Перекрестный коррелированый выход этих двух входных сигналов.

Когда входными параметрами является N-D массивы, объектные выходные параметры N-D массив, где все размерности, за исключением первой размерности, соответствуют с входным массивом. Например,

Когда входные параметры u и v имеют размерности _Mu-by-N-by-P и _Mv-by-N-by-P, соответственно, блок Correlation выводит (_Mu + _Mv – 1)-by-N-by-P массив.
Когда входные параметры u и v имеют размерности _Mu-by-N и _Mv-by-N, блок выводит (_Mu + _Mv – 1)-by-N матрица.

Если один вход является вектор-столбцом, и другим входом является N-D массив, блок Correlation вычисляет взаимную корреляцию вектора с каждым столбцом в N-D массив. Например,

Когда входом u является _Mu-by-1 вектор-столбец, и v является _Mv-by-N матрица, блок выводит (_Mu + _Mv – 1)-by-N матрица.
Точно так же, когда u и v являются вектор-столбцами с длинами _Mu и _Mv, соответственно, блок выполняет векторную взаимную корреляцию.

Параметры

развернуть все

Основная вкладка

`Computation domain` — Область, в которой блок вычисляет взаимную корреляцию
`Time` (значение по умолчанию) | `Frequency` | `Fastest`

Time — Вычисляет взаимную корреляцию во временном интервале, который минимизирует использование памяти.
Frequency — Вычисляет взаимную корреляцию в частотном диапазоне. Для получения дополнительной информации см. Алгоритмы.
Fastest — Вычисляет взаимную корреляцию в области, которая минимизирует количество расчетов.

Чтобы перекрестный коррелировать сигналы фиксированной точки, установите этот параметр на Time.

Вкладка типов данных

Примечание

Сигналы фиксированной точки поддерживаются для временного интервала только. Чтобы использовать эти параметры, на вкладке Main, устанавливают Computation domain на Time.

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

Задайте округляющийся режим для операций фиксированной точки как одно из следующего:

Floor
Ceiling
Convergent
Nearest
Round
Simplest
Zero

Для получения дополнительной информации смотрите округление режима.

Примечание

Rounding mode и параметры Saturate on integer overflow не оказывают влияния на числовые результаты, когда все эти условия соблюдают:

Типом данных Product output является Inherit: Inherit via internal rule.
Типом данных Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule.
Типом данных Output является Inherit: Same as accumulator.

С этими настройками типа данных блок действует в режиме максимальной точности.

`Saturate on integer overflow` — Метод действия переполнения
от (значения по умолчанию) | на

Когда вы выбираете этот параметр, блок насыщает результат своей операции фиксированной точки. Когда вы очищаете этот параметр, блок переносит результат своей операции фиксированной точки. Для получения дополнительной информации на saturate и wrap, смотрите режим переполнения для операций фиксированной точки.

Примечание

Типом данных Product output является Inherit: Inherit via internal rule.
Типом данных Accumulator является Inherit: Inherit via internal rule.

С этими настройками типа данных блок действует в режиме максимальной точности.

`Product output` — Тип выходных данных продукта
`Inherit: Inherit via internal rule` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `fixdt([],16,0)`

Product output задает тип данных выхода операции продукта в блоке Correlation. Для получения дополнительной информации о типе выходных данных продукта смотрите Типы данных Умножения и раздел 'Fixed-Point Conversion' в Расширенных Возможностях.

Inherit: Inherit via internal rule — Блок наследовал тип выходных данных продукта на основе внутреннего правила. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Inherit: Same as input — Блок задает тип выходных данных продукта, чтобы совпасть с типом входных данных.
fixdt([],16,0) — Блок задает двоичную точку автосо знаком, масштабируемую, тип данных с фиксированной точкой с размером слова 16 битов и дробной длиной 0.

В качестве альтернативы можно установить тип данных Product output при помощи Data Type Assistant. Чтобы использовать ассистент, нажмите кнопку Show data type assistant.

Для получения дополнительной информации об ассистенте типа данных смотрите, Задают Типы данных Используя Ассистент Типа данных (Simulink).

`Accumulator` — Тип данных аккумулятора
`Inherit: Inherit via internal rule` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

Accumulator задает тип данных выхода операции накопления в блоке Correlation. Для рисунков о том, как использовать тип данных аккумулятора в этом блоке, смотрите раздел 'Fixed-Point Conversion' в Расширенных Возможностях.

Inherit: Inherit via internal rule — Блок наследовал тип данных аккумулятора на основе внутреннего правила. Для получения дополнительной информации об этом правиле смотрите, Наследовались через Внутреннее Правило.
Inherit: Same as input — Блок задает тип данных аккумулятора, чтобы совпасть с типом входных данных.
Inherit: Same as product output — Блок задает тип данных аккумулятора, чтобы совпасть с типом выходных данных продукта.
fixdt([],16,0) — Блок задает двоичную точку автосо знаком, масштабируемую, тип данных с фиксированной точкой с размером слова 16 битов и дробной длиной 0.

В качестве альтернативы можно установить тип данных Accumulator при помощи Data Type Assistant. Чтобы использовать ассистент, нажмите кнопку Show data type assistant.

`Output` — Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

Output задает тип данных выхода блока Correlation. Для получения дополнительной информации о типе выходных данных смотрите раздел 'Fixed-Point Conversion' в Расширенных Возможностях.

Inherit: Same as input — Блок задает тип выходных данных, чтобы совпасть с типом входных данных.
Inherit: Same as product output — Блок задает тип выходных данных, чтобы совпасть с типом выходных данных продукта.
Inherit: Same as accumulator — Блок задает тип выходных данных, чтобы совпасть с типом данных аккумулятора.
fixdt([],16,0) — Блок задает двоичную точку автосо знаком, масштабируемую, тип данных с фиксированной точкой с размером слова 16 битов и дробной длиной 0.

В качестве альтернативы можно установить тип данных Output при помощи Data Type Assistant. Чтобы использовать ассистент, нажмите кнопку Show data type assistant.

`Output Minimum` — Блок минимального значения может вывести
`[]` (значение по умолчанию) | скаляр

Задайте минимальное значение, которое может вывести блок. Simulink^® программное обеспечение использует это минимальное значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции. Смотрите Указывают Диапазоны сигнала (Simulink).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.

`Output Maximum` — Максимальное значение блок может вывести
`[]` (значение по умолчанию) | скаляр

Задайте максимальное значение, которое может вывести блок. Программное обеспечение Simulink использует это максимальное значение, чтобы выполнить:

Проверка диапазона симуляции. Смотрите Указывают Диапазоны сигнала (Simulink).
Автоматическое масштабирование типов данных с фиксированной точкой.

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` — Препятствуйте тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Выберите этот параметр, чтобы препятствовать тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных, которые вы задаете в диалоговом окне блока.

Характеристики блока

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

Больше о

развернуть все

Взаимная корреляция

Взаимная корреляция является мерой подобия двух последовательностей дискретного времени в зависимости от задержки одной относительно другого.

Для двух длин-N детерминированные входные параметры или реализация совместно вероятностных процессов стационарного широкого смысла (WSS), x и y, взаимная корреляция вычисляется с помощью следующего отношения:

$\begin{array}{l} r_{x y} (h) = {\begin{array}{l} \sum_{n = 0}^{N - h - 1} x (n + h) y^{*} (n) & 0 \leq h \leq N - 1 \\ r_{y x}^{*} (h) & - (N - 1) \leq h \leq 0 \end{array} \end{array}$

где h является задержкой, и * обозначает сопряженное комплексное число. Если входные параметры являются реализацией совместно WSS, стационарные вероятностные процессы, _rxy (h) является ненормированной оценкой теоретической взаимной корреляции:

$ρ_{x y} (h) = E {x (n + h) y^{*} (n)}$

где E {} является оператором ожидания.

Алгоритмы

развернуть все

Расчет временного интервала

Когда вы устанавливаете область расчета на время, алгоритм вычисляет взаимную корреляцию двух сигналов во временном интервале. Входные сигналы могут быть сигналами фиксированной точки в этой области.

Коррелируйте два 2D массива

Когда входные параметры являются двумя 2D массивами, j th столбец выхода, _yuv, имеет эти элементы:

$\begin{array}{l} y_{u v (i, j)} = \sum_{k = 0}^{\max (M_{u}, M_{v}) - 1} u_{k, j}^{*} v_{(k + i), j}^{} 0 \leq i < M_{v} \\ y_{u v (i, j)} = y_{v u (- i, j)}^{*} - M_{u} < i < 0 \end{array}$

где:

* обозначает сопряженное комплексное число.
u является _Mu-by-N входная матрица.
v является _Mv-by-N входная матрица.
_yu,v (_Mu + _Mv – 1)-by-N матрица.

Входные параметры u и v являются нулем, когда индексировано вне их допустимых областей значений.

Коррелируйте вектор-столбец с 2D массивом

Когда один вход является вектор-столбцом, и другой вход является 2D массивом, алгоритм независимо перекрестный коррелирует входной вектор с каждым столбцом 2D массива. j th столбец выхода, _yu,v, имеет эти элементы:

$\begin{array}{l} y_{u v (i, j)} = \sum_{k = 0}^{\max (M_{u}, M_{v}) - 1} u_{k}^{*} v_{(k + i), j}^{} 0 \leq i < M_{v} \\ y_{u v (i, j)} = y_{v u (- i, j)}^{*} - M_{u} < i < 0 \end{array}$

где:

* обозначает сопряженное комплексное число.
u является _Mu-by-1 вектор-столбец.
v является _Mv-by-N матрица.
_yuv (_Mu + _Mv – 1)-by-N матрица.

Входные параметры u и v являются нулем, когда индексировано вне их допустимых областей значений.

Коррелируйте два вектор-столбца

Когда входные параметры являются двумя вектор-столбцами, j th столбец выхода, _yuv, имеет эти элементы:

$\begin{array}{l} y_{u v (i)} = \sum_{k = 0}^{\max (M_{u}, M_{v}) - 1} u_{k}^{*} v_{(k + i)}^{} 0 \leq i < M_{v} \\ y_{u v (i)} = y_{v u (- i)}^{*} - M_{u} < i < 0 \end{array}$

где:

* обозначает сопряженное комплексное число.
u является _Mu-by-1 вектор-столбец.
v является _Mv-by-1 вектор-столбец.
_yuv (_Mu + _Mv – 1)-by-1 вектор-столбец.

Входные параметры u и v являются нулем, когда индексировано вне их допустимых областей значений.

Расчет частотного диапазона

Когда вы устанавливаете область расчета на частоту, алгоритм вычисляет взаимную корреляцию в частотном диапазоне.

Вычислить взаимную корреляцию, алгоритм:

Берет преобразование Фурье обоих входных сигналов, U и V.
Умножает U и V^*, где * обозначает сопряженное комплексное число.
Вычисляет обратное преобразование Фурье продукта.

В этой области, в зависимости от входной длины алгоритм может потребовать меньшего количества расчетов.

Расширенные возможности

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

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Следующая схема показывает типам данных использование блока Correlation для сигналов фиксированной точки (только временной интервал).

Можно установить продукт выход, аккумулятор и типы выходных данных на вкладке Data Types блока.

Когда вход действителен, выход множителя находится в типе выходных данных продукта. Когда вход является комплексным, выход множителя находится в типе данных аккумулятора. Для получения дополнительной информации на комплексном выполняемом умножении, смотрите Типы данных Умножения.

Примечание

Когда один или оба из входных параметров подписанные сигналы фиксированной точки, все внутренние типы данных блока являются подписанной фиксированной точкой. Внутренние типы данных блока являются фиксированной точкой без знака только, когда оба входных параметров являются сигналами фиксированной точки без знака.

Документация

Correlation

Описание

Порты

Входной параметр

`Port_1` — Входной сигнал First Data
вектор | матрица | N-D массив

`Port_2` — Второй сигнал ввода данных
вектор | матрица | N-D массив

Вывод

`Port_1` — Перекрестный коррелированый выход
вектор | матрица | N-D массив

Параметры

Основная вкладка

`Computation domain` — Область, в которой блок вычисляет взаимную корреляцию
`Time` (значение по умолчанию) | `Frequency` | `Fastest`

Вкладка типов данных

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

`Saturate on integer overflow` — Метод действия переполнения
от (значения по умолчанию) | на

`Product output` — Тип выходных данных продукта
`Inherit: Inherit via internal rule` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `fixdt([],16,0)`

`Accumulator` — Тип данных аккумулятора
`Inherit: Inherit via internal rule` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output` — Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output Minimum` — Блок минимального значения может вывести
`[]` (значение по умолчанию) | скаляр

`Output Maximum` — Максимальное значение блок может вывести
`[]` (значение по умолчанию) | скаляр

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` — Препятствуйте тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных
`off` (значение по умолчанию) | `on`

Характеристики блока

Больше о

Взаимная корреляция

Алгоритмы

Расчет временного интервала

Расчет частотного диапазона

Расширенные возможности

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

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Смотрите также

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

Документация

Correlation

Описание

Порты

Входной параметр

Port_1 — Входной сигнал First Data вектор | матрица | N-D массив

Port_2 — Второй сигнал ввода данных вектор | матрица | N-D массив

Вывод

Port_1 — Перекрестный коррелированый выход вектор | матрица | N-D массив

Параметры

Основная вкладка

Computation domain — Область, в которой блок вычисляет взаимную корреляцию Time (значение по умолчанию) | Frequency | Fastest

Вкладка типов данных

Rounding mode — Метод округления операции Floor (значение по умолчанию) | Ceiling | Convergent | Nearest | Round | Simplest | Zero

Saturate on integer overflow — Метод действия переполнения от (значения по умолчанию) | на

Product output — Тип выходных данных продукта Inherit: Inherit via internal rule (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | fixdt([],16,0)

Accumulator — Тип данных аккумулятора Inherit: Inherit via internal rule (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | Inherit: Same as product output | fixdt([],16,0)

Output — Тип выходных данных Inherit: Same as accumulator (значение по умолчанию) | Inherit: Same as input | Inherit: Same as product output | fixdt([],16,0)

Output Minimum — Блок минимального значения может вывести [] (значение по умолчанию) | скаляр

Output Maximum — Максимальное значение блок может вывести [] (значение по умолчанию) | скаляр

Lock data type settings against changes by the fixed-point tools — Препятствуйте тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных off (значение по умолчанию) | on

Характеристики блока

Больше о

Взаимная корреляция

Алгоритмы

Расчет временного интервала

Расчет частотного диапазона

Расширенные возможности

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

Преобразование фиксированной точки Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.

Смотрите также

Блоки

Документация DSP System Toolbox

Поддержка

`Port_1` — Входной сигнал First Data
вектор | матрица | N-D массив

`Port_2` — Второй сигнал ввода данных
вектор | матрица | N-D массив

`Port_1` — Перекрестный коррелированый выход
вектор | матрица | N-D массив

`Computation domain` — Область, в которой блок вычисляет взаимную корреляцию
`Time` (значение по умолчанию) | `Frequency` | `Fastest`

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

`Saturate on integer overflow` — Метод действия переполнения
от (значения по умолчанию) | на

`Product output` — Тип выходных данных продукта
`Inherit: Inherit via internal rule` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `fixdt([],16,0)`

`Accumulator` — Тип данных аккумулятора
`Inherit: Inherit via internal rule` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output` — Тип выходных данных
`Inherit: Same as accumulator` (значение по умолчанию) | `Inherit: Same as input` | `Inherit: Same as product output` | `fixdt([],16,0)`

`Output Minimum` — Блок минимального значения может вывести
`[]` (значение по умолчанию) | скаляр

`Output Maximum` — Максимальное значение блок может вывести
`[]` (значение по умолчанию) | скаляр

`Lock data type settings against changes by the fixed-point tools` — Препятствуйте тому, чтобы Fixed-Point Tool заменили типы данных
`off` (значение по умолчанию) | `on`

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

Преобразование фиксированной точки
Спроектируйте и симулируйте системы фиксированной точки с помощью Fixed-Point Designer™.