遗传性出血性毛细血管扩张症

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语法

hs =遗传性出血性毛细血管扩张症(imf)

fs hs =遗传性出血性毛细血管扩张症(imf)

遗传性出血性毛细血管扩张症(hs f t) = (___)

[h f t imfinsf imfinse] =遗传性出血性毛细血管扩张症(___)

(___遗传性出血性毛细血管扩张症]= (___、名称、值)

遗传性出血性毛细血管扩张症(___)

遗传性出血性毛细血管扩张症(___freqlocation)

描述

例子

海关=遗传性出血性毛细血管扩张症(国际货币基金组织)返回希尔伯特谱海关指定的信号的固有模态函数国际货币基金组织。海关是有用的分析信号组成的混合信号的谱内容更改。使用遗传性出血性毛细血管扩张症对信号进行希尔伯特谱分析确定局部特性。

例子

海关=遗传性出血性毛细血管扩张症(国际货币基金组织,fs)返回希尔伯特谱海关信号的采样率fs。

例子

(海关,f,t遗传性出血性毛细血管扩张症]= (___)返回频率向量f和时间向量t除了海关。这些输出参数可用于前输入语法。

例子

(海关,f,t,imfinsf,imfinse遗传性出血性毛细血管扩张症]= (___)还返回瞬时频率imfinsf和瞬时能量imfinse固有模态函数信号的诊断。

例子

(___遗传性出血性毛细血管扩张症]= (___,名称,值)估计希尔伯特谱参数与指定的一个或多个额外的选项名称,值对参数。

例子

遗传性出血性毛细血管扩张症(___)没有输出参数块希尔伯特谱在当前图窗口。您可以使用该语法与任何输入参数的以前的语法。

遗传性出血性毛细血管扩张症(___,freqlocation)情节的希尔伯特谱可选的freqlocation参数指定频率轴的位置。频率的表示y设在默认情况下。

例子

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希尔伯特谱的二次唧唧声

打开生活的脚本

生成一个Gaussian-modulated二次唧唧声。指定2 kHz的采样率和信号持续时间2秒。

fs = 2000;t = 0:1 / fs: 2 - 1 / f;q =唧唧声(2,4,1/2 6“二次”,100,“凸”)。* exp (4 * (t - 1) ^ 2);情节(t, q)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。

使用emd形象化的固有模式函数(货币)和残留。

emd (q)

图包含5轴对象。坐标轴对象1包含一个类型的对象。这个对象表示的数据。坐标轴对象2包含一个类型的对象。这个对象表示的数据。坐标轴对象3包含一个类型的对象。这个对象表示的数据。坐标轴对象4包含一个类型的对象。这个对象表示的数据。5轴对象包含一个类型的对象。 This object represents data.

计算信号的货币。使用“显示”名称-值对输出一个表显示筛选的迭代的数量,相对宽容,和筛选停止为每个国际货币基金组织的标准。

国际货币基金组织(imf) = emd (q,“显示”1);

当前的国际货币基金组织(IMF) | #筛Iter | |停止准则的相对托尔触及0.0063952 1 | 2 | | SiftMaxRelativeTolerance 2 | 2 | 0.1007 | SiftMaxRelativeTolerance 3 | 2 | 0.01189 | SiftMaxRelativeTolerance 4 | 2 | 0.0075124 | SiftMaxRelativeTolerance分解停止因为残余信号的极值数量小于“MaxNumExtrema”价值。

用货币计算的希尔伯特谱二次唧唧喳喳的阴谋。从0赫兹的频率范围限制在20 Hz。

遗传性出血性毛细血管扩张症(imf, fs,“FrequencyLimits”20 [0])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题希尔伯特谱包含4块类型的对象。

执行经验模态分解和可视化希尔伯特谱的信号

打开生活的脚本

加载和想象的非平稳连续信号由正弦频率波有不同的变化。电钻的振动和烟花的声音不稳定连续信号的例子。信号采样率fs。

负载(“sinusoidalSignalExampleData.mat”,“X”,“fs”)t =(0:长度(X) 1) / fs;情节(t, X)包含(“时间(s)”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。

混合信号包含的正弦波与不同的振幅和频率值。

创建希尔伯特谱图,需要信号的固有模式函数(货币)。进行经验模态分解的计算货币基金和残差信号。因为信号不是光滑的,指定的pchip的插值方法。

[国际货币基金组织、残余信息]= emd (X,“插值”,“pchip”);

表中生成命令窗口显示筛选的迭代的数量,相对宽容,和筛选停止为每个生成的国际货币基金组织的标准。这些信息也包含在信息。你可以隐藏表通过添加“显示”,0名称值对。

创建希尔伯特谱图使用国际货币基金组织组件使用经验模态分解得到。

遗传性出血性毛细血管扩张症(imf, fs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题希尔伯特谱包含9块类型的对象。

频率和时间的情节是一个稀疏的情节与垂直彩条显示瞬时能量在国际货币基金组织的每一个点。情节代表了每个组件的瞬时频谱分解从原来的混合信号。三个首先出现在情节与不同频率的变化在1秒。

希尔伯特谱对鲸鱼的歌

打开生活的脚本

加载一个文件,其中包含音频数据从太平洋蓝鲸,4千赫采样。动物叫声的文件从图书馆由康奈尔大学生物声学研究计划。被压缩的数据的时间范围10倍提高音调,使调用更多的声音。将信号转换为一个MATLAB®的时间表和情节。四个特性脱颖而出的噪声信号。第一个被称为颤音和其他三个被称为呻吟。

(w, fs) = audioread (“bluewhale.wav”);鲸鱼=时间表(w,“SampleRate”fs);stackedplot(鲸鱼);

图包含一个stackedplot类型的对象。

使用emd可视化前三个固有模态函数(货币)和残留。

emd(鲸鱼,“MaxNumIMF”3)

计算信号的前三个货币基金。使用“显示”名称-值对输出一个表显示筛选的迭代的数量,相对宽容,和筛选停止为每个国际货币基金组织的标准。

国际货币基金组织(imf) = emd(鲸鱼,“MaxNumIMF”3,“显示”1);

当前国际货币基金组织(IMF) | #筛Iter | |停止准则的相对托尔触及0.13523 1 | 1 | | SiftMaxRelativeTolerance 2 | 2 | 0.030198 | SiftMaxRelativeTolerance 3 | 2 | 0.01908 | SiftMaxRelativeTolerance分解停止是因为最大数量的固有模式函数提取。

用货币计算信号的希尔伯特谱。限制从0赫兹到1400赫兹频率范围。

遗传性出血性毛细血管扩张症(国际货币基金组织(imf),“FrequencyLimits”,1400年[0])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题希尔伯特谱包含3补丁类型的对象。

计算相同的希尔伯特谱的频率范围。可视化的希尔伯特谱颤音和呻吟网格图。

[h f t] =遗传性出血性毛细血管扩张症(货币基金组织,“FrequencyLimits”1400年[0]);网格(秒(t), f,海关,“EdgeColor”,“没有”,“FaceColor”,的插值函数)包含(“时间(s)”)ylabel (的频率(赫兹))zlabel (“瞬时能量”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象的表面。

计算信号的希尔伯特谱参数

打开生活的脚本

加载和想象的非平稳连续信号由正弦频率波有不同的变化。电钻的振动和烟花的声音不稳定连续信号的例子。信号采样率fs。

负载(“sinusoidalSignalExampleData.mat”,“X”,“fs”)t =(0:长度(X) 1) / fs;情节(t, X)包含(“时间(s)”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含一个类型的对象。

混合信号包含的正弦波与不同的振幅和频率值。

计算希尔伯特谱参数,你需要imf的信号。进行经验模态分解计算的固有模式函数和残差信号。因为信号不光滑,指定“pchip”插值法。

[国际货币基金组织、残余信息]= emd (X,“插值”,“pchip”);

表中生成命令窗口显示筛选的迭代的数量,相对宽容,和筛选停止为每个生成的国际货币基金组织的标准。这些信息也包含在信息。您可以隐藏指定的表“显示”作为0。

计算希尔伯特谱参数:希尔伯特谱海关、频率向量f、时间向量t,瞬时频率imfinsf,瞬时能量imfinse。

[h f t imfinsf imfinse] =遗传性出血性毛细血管扩张症(货币基金组织,fs);

使用计算希尔伯特谱参数信号时频分析和诊断。

VMD多组分信号

打开生活的脚本

生成一个三血窦组成的多组分信号的频率2赫兹,10 Hz, 30 Hz。正弦信号的采样1 kHz 2秒。嵌入信号在高斯白噪声的方差0.01²。

fs = 1 e3;t = 1:1 / fs: 2 - 1 / f;x = cos(2 *π* 2 * t) + 2 * cos(2 *π* 10 * t) + 4 * cos(2 *π* 30 * t) + 0.01 * randn(1、长度(t));

计算货币的噪声信号和可视化三维图。

国际货币基金组织(imf) = vmd (x);(p, q) = ndgrid (t, 1:尺寸(国际货币基金组织(imf), 2));plot3 (p, q,国际货币基金组织(imf)网格在包含(的时间值)ylabel (“模式数字”)zlabel (“模式振幅”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含5线类型的对象。

用货币计算多组分信号的希尔伯特谱。限制[0,40]赫兹频率范围。

遗传性出血性毛细血管扩张症(imf, fs,“FrequencyLimits”,[0,40])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题希尔伯特谱包含5块类型的对象。

计算希尔伯特振动信号的频谱

打开生活的脚本

模拟从损坏的轴承振动信号。计算这个信号的希尔伯特谱和寻找缺陷。

轴承与节圆直径12厘米的有八个滚动的元素。每个滚动体的直径2厘米。外环是固定的内套是每秒25周期驱动的。轴承振动加速度计样品在10 kHz。

fs = 10000;f0 = 25;n = 8;d = 0.02;p = 0.12;

健康的轴承的振动信号包含了几个订单驱动频率。

t = 0:1 / fs: 10 - 1 / f;yHealthy = [1 0.5 0.2 0.1 0.05] * sin(2 *π* f0 * (1 2 3 4 5]。* t) / 5;

共振是兴奋的中途轴承振动测量过程。

yHealthy = (1 + 1. / (1 + linspace(-10、10、长度(yHealthy)) ^ 4)) * yHealthy;

共振在外环中引入了缺陷导致进步的轴承磨损。重现的缺陷造成的一系列影响球通过频率外环(BPFO)的轴承:

$B P F O = \frac{1}{2} n f_{0} (1 - - - - - - \frac{d}{p} 因为 θ],$

在哪里 $f_{0}$ 是开车率, $n$ 滚动的元素的数量, $d$ 的直径是滚动的元素, $p$ 是轴承的节圆直径, $θ$ 轴承接触角。假设15°的接触角,计算出BPFO。

ca = 15;bpfo = n * f0/2 * (1 - d / p * cosd (ca));

使用pulstran函数模型影响的周期训练5-millisecond正弦曲线。每个3千赫正弦信号由平顶窗口的窗口。用幂律引入累进穿在轴承振动信号。

fImpact = 3000;tImpact = 0:1 / fs: 5 e-3-1 / fs;wImpact = flattopwin(长度(tImpact)) / 10;xImpact =罪(2 *π* fImpact * tImpact)。* wImpact;tx = 0:1 / bpfo: t(结束);tx = [tx;1.3。^ tx-2];nWear = 49000;nSamples = 100000;yImpact = pulstran (t, tx”、xImpact fs) / 5; yImpact = [zeros(1,nWear) yImpact(1,(nWear+1):nSamples)];

生成BPFO通过添加健康的影响轴承振动信号的信号。画出信号,选择一个0.3秒的间隔从5.0秒。

yBPFO = yImpact + yHealthy;xLimLeft = 5.0;xLimRight = 5.3;yMin = -0.6;yMax = 0.6;yBPFO情节(t)在[limLeft, limRight] = meshgrid ([xLimLeft xLimRight], [yMin yMax]);情节(limLeft limRight,“——”)举行从

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含3线类型的对象。

放大所选的时间间隔来可视化的效果的影响。

xlim ([xLimLeft xLimRight])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含3线类型的对象。

添加高斯白噪声信号。指定一个噪声的方差 $1 / 15 0^{2}$ 。

rn = 150;yGood = yHealthy + randn rn(大小(yHealthy)) /;yBad = yBPFO + randn rn(大小(yHealthy)) /;yGood情节(t, t, yBad) xlim ([xLimLeft xLimRight])传说(“健康”,“受损”)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象包含2线类型的对象。这些对象代表健康、损坏。

使用emd执行健康轴承的经验模态分解的信号。计算前五个固有模态函数(货币)。使用“显示”名称-值参数输出一个表显示筛选的迭代的数量,相对宽容,和筛选停止为每个国际货币基金组织的标准。

imfGood = emd (yGood“MaxNumIMF”5,“显示”1);

当前国际货币基金组织(IMF) | #筛Iter | |停止准则的相对托尔触及0.017132 1 | 3 | | SiftMaxRelativeTolerance 2 | 3 | 0.12694 | SiftMaxRelativeTolerance 3 | 6 | 0.14582 | SiftMaxRelativeTolerance 4 | 1 | 0.011082 | SiftMaxRelativeTolerance 5 | 2 | 0.03463 | SiftMaxRelativeTolerance分解停止是因为最大数量的固有模式函数提取。

使用emd没有输出参数可视化前三个货币基金和残留。

emd (yGood“MaxNumIMF”5)

计算和可视化的货币基金有缺陷的轴承信号。第一个经验模式揭示了高频影响。这种高频模式增加能量随着穿的进展。

imfBad = emd (yBad“MaxNumIMF”5,“显示”1);

当前国际货币基金组织(IMF) | #筛Iter | |停止准则的相对托尔触及0.041274 1 | 2 | | SiftMaxRelativeTolerance 2 | 3 | 0.16695 | SiftMaxRelativeTolerance 3 | 3 | 0.18428 | SiftMaxRelativeTolerance 4 | 1 | 0.037177 | SiftMaxRelativeTolerance 5 | 2 | 0.095861 | SiftMaxRelativeTolerance分解停止是因为最大数量的固有模式函数提取。

emd (yBad“MaxNumIMF”5)

情节的希尔伯特谱的第一经验模式有缺陷的轴承信号。第一个模式捕获的影响高频影响。影响的能量增加随着轴承磨损的进展。

图遗传性出血性毛细血管扩张症(imfBad (: 1), fs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题希尔伯特谱包含一个补丁类型的对象。

第三模式显示了希尔伯特谱共振振动信号。限制从0赫兹到100赫兹频率范围。

遗传性出血性毛细血管扩张症(imfBad (:, 3), fs,“FrequencyLimits”,100年[0])

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题希尔伯特谱包含一个补丁类型的对象。

相比之下,情节的第一和第三的希尔伯特谱模式健康轴承信号。

次要情节(2,1,1)遗传性出血性毛细血管扩张症(imfGood (: 1), fs)次要情节(2,1,2)遗传性出血性毛细血管扩张症(imfGood (:, 3), fs,“FrequencyLimits”,100年[0])

图包含2轴对象。坐标轴对象1标题希尔伯特谱包含一个补丁类型的对象。坐标轴对象2标题希尔伯特谱包含一个补丁类型的对象。

输入参数

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`国际货币基金组织`- - - - - -固有模态函数
矩阵|时间表

固有模态函数,指定为一个矩阵或时间表。国际货币基金组织是任何信号的包络是对称的零和的极值和零交叉最多相差1。emd用于和简化复杂信号分解为有限的固有模式函数需要执行希尔伯特谱分析。

遗传性出血性毛细血管扩张症将每一列中国际货币基金组织作为一个固有模态函数。有关计算的更多信息国际货币基金组织,请参阅emd。

`fs`- - - - - -采样率
`2π`(默认)|积极的标量

采样率,指定为一个积极的标量。如果fs不提供的,是一个规范化的频率吗2π用于计算希尔伯特谱。如果国际货币基金组织被指定为一个时间表,采样率推断。

`freqlocation`- - - - - -位置频率轴的阴谋
`“桠溪”`(默认)|`“xaxis”`

频率轴的位置上的情节,指定为“桠溪”或“xaxis”。显示的频率数据y设在或x设在的阴谋,指定freqlocation作为“桠溪”或“xaxis”分别。

名称-值参数

指定可选的双参数作为Name1 = Value1,…,以=家,在那里的名字参数名称和吗价值相应的价值。名称-值参数必须出现在其他参数,但对的顺序无关紧要。

R2021a之前,用逗号来分隔每一个名称和值,并附上的名字在报价。

例子:“FrequencyResolution”, 1

`FrequencyLimits`- - - - - -计算希尔伯特谱频率限制
`[0,fs/ 2)`(默认)|1×2整数值向量

频率极限计算希尔伯特谱,指定为逗号分隔两人组成的“FrequencyLimits”和1×2整数值向量。FrequencyLimits在赫兹中指定。

`FrequencyResolution`- - - - - -频率分辨率离散化频率范围
(f_high-f_low) / 100(默认)|积极的标量

频率分辨率离散化频率范围,指定为逗号分隔两人组成的“FrequencyResolution”和积极的标量。

指定FrequencyResolution在赫兹。如果“FrequencyResolution”没有指定,值吗(f_高- - - - - -f_低)/ 100推断出从FrequencyLimits。在这里,f_高的上限吗FrequencyLimits和f_低是下限。

`MinThreshold`- - - - - -希尔伯特谱的最低阈值
`负`(默认)|标量

希尔伯特谱的最低阈值,指定为逗号分隔两人组成的“MinThreshold和一个标量。

MinThreshold集的元素海关为0时对应的元素 $10 {日志}_{10} (h 年代)$ 还不到MinThreshold。

输出参数

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`海关`——希尔伯特谱信号
稀疏矩阵

返回的信号,希尔伯特谱是一个稀疏矩阵。使用海关时频分析和识别局部特性的信号。

`f`——频率值
向量

信号的频率值,作为一个向量返回。遗传性出血性毛细血管扩张症使用频率向量f和时间向量t创建希尔伯特谱图。

数学上,f表示是:f=f_低:f_res:f_高,在那里f_res是频率分辨率。

`t`——时间值
向量|`持续时间`数组

信号的时间值,作为一个向量或返回持续时间数组中。遗传性出血性毛细血管扩张症使用时间向量t和频率向量f创建希尔伯特谱图。

t返回:

一个数组,如果国际货币基金组织被指定为一个数组。
一个持续时间数组,如果国际货币基金组织被指定为一个均匀采样的时间表。

`imfinsf`——每个IMF的瞬时频率
矩阵向量| |时间表

每个国际货币基金组织(IMF)的瞬时频率,返回为一个向量,矩阵或时间表。

imfinsf有相同数量的列国际货币基金组织和返回:

一个向量,如果国际货币基金组织被指定为一个向量。
一个矩阵,如果国际货币基金组织被指定为一个矩阵。
一个时间表,如果国际货币基金组织被指定为一个均匀采样的时间表。

`imfinse`——每个IMF的瞬时能量
矩阵向量| |时间表

每个国际货币基金组织(IMF)的瞬时能量,返回为一个向量,矩阵或时间表。

imfinse有相同数量的列国际货币基金组织和返回:

一个向量,如果国际货币基金组织被指定为一个向量。
一个矩阵,如果国际货币基金组织被指定为一个矩阵。
一个时间表,如果国际货币基金组织被指定为一个均匀采样的时间表。

算法

简要地变换用于执行的非平稳、非线性信号的时频分析数据。简要过程包括以下步骤:

emd或vmd分解的数据集x成一个有限数目的固有模态函数。
对于每一个固有模态函数,x_我,函数遗传性出血性毛细血管扩张症:
1. 使用希尔伯特计算分析信号, $z_{我} (t) = x_{我} (t) + j H {x_{我} (t)}$ ,在那里H{x_我}的希尔伯特变换吗x_我。
2. 表达z_我作为 $z_{我} (t) = {一个}_{我} (t) e^{j θ_{我} (t)}$ ,在那里一个_我(t)瞬时振幅和吗 $θ_{我} (t)$ 是瞬时阶段。
3. 计算瞬时能量, $| {一个}_{我} (t) |^{2}$ 瞬时频率, $ω_{我} (t) \equiv d θ_{我} (t) / d t$ 。如果给定一个采样率,遗传性出血性毛细血管扩张症转换 $ω_{我} (t)$ 在赫兹频率。
4. 输出的瞬时能量imfinse和瞬时频率imfinsf。
当不带输出参数调用,遗传性出血性毛细血管扩张症情节的能量信号作为时间的函数和频率,用颜色与振幅成正比。

引用

[1]黄、诺顿E和塞缪尔·S P沈。简要地变换及其应用。第二版,卷。16。跨学科的数学科学。世界科学,2014。https://doi.org/10.1142/8804。

[2]黄,诺顿E。,Zhaohua Wu, Steven R. Long, Kenneth C. Arnold, Xianyao Chen, and Karin Blank. “ON INSTANTANEOUS FREQUENCY.”先进的自适应数据分析01,不。02(2009年4月):177 - 229。https://doi.org/10.1142/S1793536909000096。

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

使用笔记和限制:

必须编译时常量参数指定使用名称-值对。
时间表不支持代码生成。金宝app

版本历史

介绍了R2018a

另请参阅

emd|希尔伯特|vmd

遗传性出血性毛细血管扩张症

语法

描述

例子

希尔伯特谱的二次唧唧声

执行经验模态分解和可视化希尔伯特谱的信号

希尔伯特谱对鲸鱼的歌

计算信号的希尔伯特谱参数

VMD多组分信号

计算希尔伯特振动信号的频谱

输入参数

国际货币基金组织- - - - - -固有模态函数矩阵|时间表

fs- - - - - -采样率2π(默认)|积极的标量

freqlocation- - - - - -位置频率轴的阴谋“桠溪”(默认)|“xaxis”

名称-值参数

FrequencyLimits- - - - - -计算希尔伯特谱频率限制[0,fs/ 2)(默认)|1×2整数值向量

FrequencyResolution- - - - - -频率分辨率离散化频率范围(f_high-f_low) / 100(默认)|积极的标量

MinThreshold- - - - - -希尔伯特谱的最低阈值负(默认)|标量

输出参数

海关——希尔伯特谱信号稀疏矩阵

f——频率值向量

t——时间值向量|持续时间数组

imfinsf——每个IMF的瞬时频率矩阵向量| |时间表

imfinse——每个IMF的瞬时能量矩阵向量| |时间表

算法

引用

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

版本历史

另请参阅

主题

`国际货币基金组织`- - - - - -固有模态函数
矩阵|时间表

`fs`- - - - - -采样率
`2π`(默认)|积极的标量

`freqlocation`- - - - - -位置频率轴的阴谋
`“桠溪”`(默认)|`“xaxis”`

`FrequencyLimits`- - - - - -计算希尔伯特谱频率限制
`[0,fs/ 2)`(默认)|1×2整数值向量

`FrequencyResolution`- - - - - -频率分辨率离散化频率范围
(f_high-f_low) / 100(默认)|积极的标量

`MinThreshold`- - - - - -希尔伯特谱的最低阈值
`负`(默认)|标量

`海关`——希尔伯特谱信号
稀疏矩阵

`f`——频率值
向量

`t`——时间值
向量|`持续时间`数组

`imfinsf`——每个IMF的瞬时频率
矩阵向量| |时间表

`imfinse`——每个IMF的瞬时能量
矩阵向量| |时间表

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。