主要内容

TSA.

时间同步信号平均值

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语法

ta = tsa（x，fs，tp）
ta = tsa (x, t, tp)
ta = tsa (xt, tp)
ta = tsa（＿＿＿，名称，价值）
[ta，t，p，rpm] = tsa（＿＿＿）
TSA（＿＿＿）

描述

例子

TA.= TSA（x，fs，TP.）返回信号的时间同步平均值x，以一定的速率进行采样fs，在指定的脉冲次数上TP.．

TA.= TSA（x，t，TP.）返回时间同步平均值x采样时的值存储在t．

例子

TA.= TSA（XT.，TP.）返回存储在MATLAB中的信号的时间同步平均值®时间表XT.．

例子

TA.= TSA（＿＿＿，名称,值）使用名称-值对参数为前面的任何语法指定附加选项。例如，您可以指定每轴旋转的转速计脉冲数，或选择在时域或频域对信号进行平均。

［TA.，t，p，rpm.] = TSA（＿＿＿）也退货t，对应的样本时间的向量TA.；一个向量p相位值;和rpm.，相对应的恒定转速（以每分钟转数）TA.．

TSA（＿＿＿）在没有输出参数的情况下，绘制当前图中每个信号段对应的时间同步平均信号和时域信号。

例子

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计算一个噪声正弦信号的时间同步平均值。

生成由嵌入在白色高斯噪声中的正弦曲线组成的信号。将信号以500Hz采样20秒。指定正弦频率为10 Hz，噪声方差为0.01。绘制信号的一个时期。

FS = 500;t = 0：1 / FS：20-1 / FS;F0 = 10;Y = SIN（2 * PI * F0 * T）+ RANDN（尺寸（t））/ 10;绘图（t，y）xlim（[0 1 / f0]）

计算信号的时间同步平均值。对于同步信号，使用与正弦曲线相同的一组脉冲。使用TSA.没有输出参数要显示结果。

tPulse = 0:1 / f0:马克斯(t);tsa (y, fs, tPulse)

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产生一个信号，包括一个指数衰减二次啁啾。信号以1 kHz采样2秒。啁啾的初始频率为2hz，在第一秒后增加到28hz。阻尼的特征时间是1/2秒。画出信号。

FS = 1E3;T = 0：1 / FS：2;x = exp（-2 * t'）。* chirp（t'，2,1,28，'二次'）;plot（t，x）

使用时间向量创建持续时间数组。用持续时间阵列和信号构造一个时间表。利用信号峰值的位置确定脉冲时间。显示时间同步平均值。

ts =秒（t）';Tx =时间表（TS，X）;[〜，lc] = findpeaks（x，t）;TSA（TX，LC）

计算时间同步平均值。查看输出参数的类型。采样时间存储在持续时间阵列中。

[XTA，XT，XP，XRPM] = TSA（TX，LC）;谁是X*
名称大小字节类属性x2001x1 16008双xp 9x1 1136时间表xrpm 1x1 8双xt 9x1 74持续时间xta 9x1 1134时间表

将持续时间数组转换为a约会时间向量。使用该时间表约会时间矢量和信号。计算时间同步平均值，但现在是15次旋转的平均值。

查看输出参数的类型。样本时间再次存储在持续时间数组中，即使输入时间表使用约会时间向量。

dtb = datetime（datevec（ts））;DTT =时间表（DTB，X）;nr = 15;TSA（DTT，LC，'numroatations'，NR）

[dta, dt, dp, drpm] = tsa(德勤、lc、'numroatations'，nr）;谁是d *
名称大小字节类属性DP 135x1 3152时间表DTPM 1X1 8 DOW DT 135x1 1082持续时间DTA 135x1 3150时间表DTB 2001x1 32016 DTETME DTT 2001x1 49002时间表
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在切换后减慢时，计算风扇刀片位置的时间同步平均值。

一个2400转/分的台式风扇被关闭。空气阻力(与轴承摩擦的微不足道的贡献)导致风扇转子停止在大约5秒。高速摄像机测量x- 一个风扇叶片的速度为1 kHz的速率。

FS = 1000;t = 0：1 / FS：5-1 / FS;RPM0 = 2400;

理想化风扇刀片作为点质量在10cm的半径以半径为半径的点质量。刀片体验成比例到速度的拖曳力，从而导致相位角的表达式：

φ. ＝ 2 π f 0 T （ 1 - e - t / T ） ，

在哪里 f 0 是初始频率和 T ＝ 0 ． 75. 第二是衰减时间。

一个= 0.1;f0 = rpm0/60;T = 0.75;φ= 2 *π* f0 * T * (1-exp (T / T));

计算和绘制X-和y- 控制。添加白色高斯噪音。

x = a * cos（phi）+ randn（尺寸（phi））/ 200;Y = A * SIN（PHI）+ RANDN（大小（PHI））/ 200;绘图（t，x，t，y）

确定同步信号。使用Tachorpm.函数来找到脉冲时间。把搜索时间限制在2。5秒以内。画出转速，看它的指数衰减。

[rpm，〜，tp] = tachorpm（x（t <2.5），fs）;Tachorpm（x（t <2.5），fs）

计算和绘制时间同步平均信号，其对应于正弦曲线的时段。执行频域中的平均值。

clf tsa (x, fs, tp,'方法'，'fft'）

输入参数

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输入信号，指定为向量。

例子：因为(π/ 4 * (0:159))+ randn (1160)是单通道，行矢量信号。

数据类型：单身的|双倍的

采样率，指定为正标量。

数据类型：单身的|双倍的

脉冲时间，指定为标量或向量。

  • 标量-发生旋转的恒定时间间隔。

  • 矢量 - 非负，严格增加的瞬间定义恒定的旋转阶段。

使用Tachorpm.从转速表信号中提取转速表脉冲时间。

数据类型：单身的|双倍的

样本时间，指定为载体，a持续时间标量或一个持续时间数组中。

  • 标量 - 连续样本之间的时间间隔x．

  • 矢量或持续时间数组 - 对应于每个元素的时间即时x．

数据类型：单身的|双倍的|持续时间

输入时间表。XT.必须包含增加的有限行时间，并且只有一个由载体组成的一个变量。

如果时间表丢失或重复的时间点，则可以使用以下提示来修复它清洁时间表，缺失，重复或不均匀的时间．

例子：时间表（秒（0：4）'，Randn（5,2））指定一个以1hz采样4秒的双通道随机变量。

数据类型：单身的|双倍的

名称-值对的观点

指定可选的逗号分隔对名称,值论点。名称参数名和价值是相应的价值。名称必须出现在引号内。您可以按如下顺序指定几个名称和值对参数name1，value1，...，namen，valuen．

例子：'方法'，'pchip'，'重复事料'，10指定信号应升高为10倍并使用分段立方Hermite插值在时域中平均。

插补方案，指定由逗号分隔的对组成“InterpMethod”其中一个值是:

  • '线性'—在时域进行线性插值和平均。

  • '样条曲线'- 在时域中执行立方样条插值和平均值。

  • 'pchip'- 在时域中执行分段 - 立方Hermite插值和平均值。

  • 'fft'- 执行频域平均。

轴旋转数量TA.，指定为逗号分隔的对，由'numroatations'一个正整数标量。

数据类型：单身的|双倍的

每个轴旋转的时间阶段数量，指定为逗号分隔对“PulsesPerRotation”和正标量。

数据类型：单身的|双倍的

增加样品率的因素，指定为逗号分隔对“ResampleFactor”一个正整数标量。

数据类型：单身的|双倍的

输出参数

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时间同步信号平均值，作为向量或时间表返回。如果输入到TSA.是一个时间表，然后TA.也是一个时间表。

  • 如果输入时间表将时间值存储为持续时间数组，则时间值TA.也是A.持续时间数组中。

  • 如果输入时间表将时间值存储为约会时间数组，则时间值TA.是一个持续时间数组以秒为单位表示。

样本时间，作为向量或持续时间数组中。

  • 如果输入到TSA.是将时间值存储为的时间表持续时间数组,然后t具有与输入时间值相同的格式。

  • 如果输入到TSA.是将时间值存储为的时间表约会时间数组,然后t是A.持续时间矢量以几秒钟表示。

  • 如果输入到TSA.是数字矢量和输入采样时间t存储在一个持续时间标量或A.持续时间数组,然后t是A.持续时间与输入具有相同单位的数组t．

阶段值，以转数表示的矢量或时间表返回。

如果输入到TSA.是一个时间表，然后p也是一个时间表。p具有与时间值相同的值TA.．

恒定的转速，返回以每分钟转速表示的标量。

算法

给定输入信号，采样率和一组转速计脉冲，TSA.执行以下步骤：

  1. 根据转速计脉冲和指定的值确定周期的开始和结束时间“PulsesPerRotation”．

  2. 基于指定的值对输入信号重新起见“ResampleFactor”．

  3. 根据指定的选项平均重采样信号'方法'．

    • 如果'方法'设定为'fft'功能:

      1. 将信号打入对应于不同周期的段。

      2. 计算每个段的离散傅里叶变换。

      3. 截断变换较长的变换，因此所有变换都具有相同的长度。

      4. 平均光谱。

      5. 计算平均值的离散傅里叶反变换将其转换到时域。

    • 如果'方法'被设置为一个时域方法，功能：

      1. 使用指定的方法，将信号插入到与不同周期相对应的同等间隔样本的网格上。

      2. 基于指定的值连接重采样的信号段'numroatations'．

      3. 计算所有段的平均值。

参考

[1] Bechhoefer, Eric和Michael Kingsley。时间同步平均算法综述。预后与健康管理学会年会论文集，圣地亚哥，加利福尼亚州，2009年9月至10月。

扩展能力

另请参阅

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利用MATLAB的信号处理深入学习

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