Взаимная спектральная плотность

| Скалярный |
в палитре на схеме

Описание

Блок реализует вычисление взаимной спектральной плотности двух скалярных входных сигналов. Взаимная спектральная плотность вычисляется по следующему алгоритму:
  1. Реализации двух сигналов делятся на отдельные серии, причём размер серии должен быть целой степенью числа 2.
  2. Выполняется предварительная подготовка данных, состоящая: в удалении из исходных данных среднего значения или линейного тренда; в умножении данных на весовые коэффициенты (временное окно). Умножение данных на временное окно позволяет уменьшить погрешности, связанные с вычислением дискретного преобразования Фурье, например, уменьшить просачивание через боковые максимумы.
  3. Методом быстрого преобразования Фурье (БПФ) вычисляются дискретные преобразования Фурье двух действительных последовательностей:

  4. Абсолютная взаимная спектральная плотность вычисляется по следующей формуле:

    где Δt – период дискретизации сигнала; ζ – коэффициент, зависящий от способа взвешивания входной величины.
  5. Нормирование взаимной спектральной плотности осуществляется путём деления абсолютной на величину:

    где σx2– дисперсия величины x, σy2– дисперсия величины у.

Входные порты

Имя Описание Тип линии связи
inport_1 Порт первого входного скалярного сигнала. Математическая
inport_2 Порт второго входного скалярного сигнала. Математическая

Входные сигналы должны быть скалярными.

Выходные порты

Имя Описание Тип линии связи
outport_1 Вектор частот. Математическая
outport_2 Вектор значений спектральной плотности. Математическая

Размерности выходных сигналов одинаковы и равны 0,5·N – 1, где N – размер серии.

Свойства

Название Имя Описание По умолчанию Тип данных
Размер серии size Определяет размер N серии в выборке. Размер серии должен быть целой степенью числа 2. 256 Целое
Способ расчёта calcmode

По всем сериям - взаимная спектральная плотность вычисляется по неограниченному числу значений, при этом результаты расчёта усредняются по всем сериям.

По каждой серии - взаимная спектральная плотность вычисляется по отдельным сериям.

 По каждой серии Перечисление
Период квантования, с tau Значение этого свойства определяет длительность временного интервала между двумя последовательными считываниями значений сигнала на входе блока. Если это свойство равно 0 (нулю), то считывание производится с периодом, равным шагу интегрирования. 0.0001 Вещественное
Удалять линейный тренд DelTrend Если это свойство имеет значение Да, то из массива накопленных значений входных сигналов предварительно вычитаются линейные тренды. Нет Двоичное
Выводимая величина outmode

Наименование опции определяет тип спектральной характеристики, рассчитываемой блоком.

Абсолютная плотность - выводится абсолютная спектральная плотность.

Нормированная плотность - выводится нормированная спектральная плотность (нормировка на корень квадратный из произведения дисперсий анализируемых сигналов).

Угол сдвига фаз - выводится значение фазового сдвига, вычисляемого по следующей формуле:

 Абсолютная плотность Перечисление
Окно фильтрации win Прямоугольное, Ханнинга, Вэлча, Парсенса. Тип окна определяет способ вычисления весовых коэффициентов при предварительной обработке данных. Если тип окна – Прямоугольное, то весовые коэффициенты равны единице. Прямоугольное Перечисление
Тип фильтра filtertype

Без фильтра - фильтр не применяется.

Интеграл за период квантования - выполняется усреднение входного сигнала путем его интегрирования за период квантования.

ФНЧ Баттерворта - фильтр нижних частот Баттерворта, используется для отсечения высокочастотной составляющей (шума) входного сигнала.

 Без фильтра Перечисление
Порядок фильтра filterorder Чем больше порядок фильтра, тем точнее аппроксимируется АЧХ идеального фильтра нижних частот (кривая АЧХ спадает круче при увеличении порядка). Используется только для фильтра типа ФНЧ Баттерворта. 8 Целое
Относительная частота среза фильтра filterwc Относительная (от частоты дискретизации) частота среза. Используется только для фильтра типа ФНЧ Баттерворта. 0.5 Вещественное

Параметры

Блок не имеет параметров.