Оцените мгновенную полосу пропускания
ibw = instbw(___,Name,Value)'FrequencyLimits',[10 20] вычисляет мгновенную полосу пропускания входа в диапазоне от 10 Гц до 20 Гц.
instbw(___) без выходных аргументов строит предполагаемую мгновенную полосу пропускания.
Сгенерируйте сигнал, произведенный на уровне 600 Гц в течение 2 секунд. Сигнал состоит из щебета с синусоидально различным содержимым частоты.
fs = 6e2; x = vco(sin(2*pi*(0:1/fs:2)),[0.1 0.4]*fs,fs);
Вычислите спектрограмму сигнала и отобразите его как график водопада.
[p,f,t] = pspectrum(x,fs,'spectrogram'); waterfall(f,t,p') ax = gca; ax.XDir = 'reverse'; view(30,45)
Оцените и постройте мгновенную полосу пропускания сигнала.
instbw(x,fs) ylim([0 50])
Сгенерируйте сигнал, произведенный на уровне 2 кГц в течение 2 секунд. Сигнал состоит из суперпозиции экспоненциально ослабленных синусоид увеличивающейся частоты, которые добавляются равномерно. Постройте сигнал.
fs = 2000; t = 0:1/fs:2-1/fs; frq = (50:100:950)'; amp = (t > 4*(frq-frq(1))/fs); x = sum(amp.*sin(2*pi*t.*frq).*exp(-3*t)); % To hear, type sound(x,fs) plot(t,x) xlabel('Time (s)')
Вычислите и отобразите мгновенную полосу пропускания сигнала.
[bw,bt] = instbw(x,t); plot(bt,bw) xlabel('Time (s)') ylabel('Bandwidth (Hz)')
Вычислите спектрограмму сигнала. Задайте разрешение времени 100 миллисекунд и 0 перекрытий между смежными сегментами. Используйте спектрограмму, чтобы оценить мгновенную частоту сигнала.
[p,ff,tt] = pspectrum(x,t,'spectrogram','TimeResolution',0.1,'OverlapPercent',0); instfreq(p,ff,tt)
Используйте спектрограмму, чтобы вычислить мгновенную полосу пропускания.
instbw(p,ff,tt)
Сгенерируйте сигнал, произведенный на уровне 14 кГц в течение 2 секунд. Частота сигнала варьируется как щебет, модулируемый Гауссовым. Сохраните сигнал как расписание MATLAB®.
fs = 14000;
t = (0:1/fs:2)';
s = vco(chirp(t+.1,0,t(end),3).*exp(-2*(t-1).^2),[0.1 0.4]*fs,fs);
sx = timetable(s,'SampleRate',fs);Вычислите спектрограмму сигнала. Задайте утечку 0,2, разрешение времени 50 миллисекунд и 99% перекрытия между смежными сегментами. Отобразите спектрограмму.
opts = {'spectrogram','Leakage',0.2,'TimeResolution',0.05,'OverlapPercent',99};
[p,ff,tt] = pspectrum(sx,opts{:});
pspectrum(sx,opts{:})
Оцените и отобразите мгновенную полосу пропускания сигнала.
instbw(p,ff,tt)
Сгенерируйте сигнал, который состоит из щебета, частота которого варьируется синусоидально между 300 Гц и 1 200 Гц. Сигнал производится на уровне 3 кГц в течение 2 секунд.
fs = 3e3;
t = 0:1/fs:2;
y = chirp(t,100,1,200,"quadratic");
y = vco(cos(2*pi*t),[0.1 0.4]*fs,fs);Используйте instfreq вычислить мгновенную частоту сигнала и соответствующих шагов расчета. Проверьте, что выход соответствует централизованному условному спектральному моменту первого порядка плотности распределения времени сигнала, как вычислено tfsmoment (Predictive Maintenance Toolbox).
[z,tz] = instfreq(y,fs); [a,ta] = tfsmoment(y,fs,1,Centralize=false); plot(tz,z,ta,a,'.') legend("instfreq","tfsmoment")
Используйте instbw вычислить мгновенную полосу пропускания сигнала и соответствующих шагов расчета. Задайте масштабный коэффициент 1. Проверьте, что выход соответствует квадратному корню нецентрализованного условного спектрального момента второго порядка распределения во времени сигнала. Другими словами, instbw генерирует стандартное отклонение и tfsmoment генерирует отклонение.
[w,tw] = instbw(y,fs,ScaleFactor=1); [m,tm] = tfsmoment(y,fs,2); plot(tw,w,tm,sqrt(m),'.') legend("instfreq","tfsmoment")
[1] Boashash, Boualem. “Оценивая и интерпретируя мгновенную частоту сигнала. I. Основные принципы”. Продолжения IEEE® 80, № 4 (апрель 1992): 520–538. https://doi.org/10.1109/5.135376.
[2] Boashash, Boualem. "Оценивая и Интерпретируя Мгновенную Частоту Сигнала. II. Алгоритмы и Приложения". Продолжения IEEE 80, № 4 (май 1992): 540–568. https://doi.org/10.1109/5.135378.
instfreq | pspectrum | tfmoment (Predictive Maintenance Toolbox) | tfsmoment (Predictive Maintenance Toolbox) | tftmoment (Predictive Maintenance Toolbox)