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instfreq

估算瞬时频率

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语法

Ifq = instfreq(x,fs)
Ifq = instfreq(x,t)
Ifq = instfreq(xt)
Ifq = instfreq(tfd,fd,td)
Ifq = instfreq(___、名称、值)
[ifq,t] = instfreq(___）
instfreq (___）

描述

例子

不= instfreq (x，fs）估计信号的瞬时频率，x，以一定的速率采样fs．如果x为矩阵，则该函数对每一列的瞬时频率进行独立估计，并返回不．

例子

不= instfreq (x，t）的瞬时频率估计x采样的时间值存储在t．

例子

不= instfreq (xt）估计存储在MATLAB中的信号的瞬时频率®时间表xt．该函数独立地处理时间表中的所有变量和每个变量中的所有列。

例子

不= instfreq (tfd，fd，道明）估计时频分布为tfd的频率值进行采样fd以及存储在道明．

例子

不= instfreq (___，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。您可以指定用于估计瞬时频率的算法或计算中使用的频率限制。

例子

［不，t= instfreq(___）同样的回报t，一个样本乘以对应的向量不．

例子

instfreq (___）在没有输出参数的情况下，绘制估计的瞬时频率。

例子

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产生一个5千赫采样信号，持续4秒。该信号由一组持续时间递减的脉冲组成，脉冲之间由振幅和波动频率呈递增趋势的区域隔开。画出信号。

Fs = 5000;T = 0:1/fs:4-1/fs;S = besselj(0,1000*(sin(2*pi*t.^2/8).^4));输入声音(s,fs)情节(t, s)

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个line类型的对象。

估计信号随时间变化的频率作为功率谱图的第一矩。绘制功率谱图并叠加瞬时频率。

instfreq(年代,fs)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的轴对象包含图像、直线类型的2个对象。该对象表示瞬时频率。

打开实时脚本

生成一个复值信号，该信号由具有正弦变化频率内容的啁啾组成。信号以3千赫采样1秒，并嵌入高斯白噪声中。

Fs = 3000;T = 0:1/fs:1-1/fs;x = exp (2 j *π* 100 * cos(2 *π* 2 * t)) + randn(大小(t)) / 100;

估计信号随时间变化的频率作为功率谱图的第一矩。这是唯一的方法instfreq金宝app支持复值信号。绘制功率谱图并叠加瞬时频率。

instfreq (x, t)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的轴对象包含图像、直线类型的2个对象。该对象表示瞬时频率。

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创建一个双通道信号，以1千赫采样2秒，由两个电压控制振荡器组成。

  • 在一个信道中，瞬时频率随时间变化为锯齿波，其最大值在周期的75%处。

  • 在另一个信道中，瞬时频率以占空比为30%的方波形式随时间变化。

画出这两个通道的频谱图。为锯齿通道指定0.1秒的时间分辨率，为方形通道指定10hz的频率分辨率。

Fs = 1000;T = (0:1/fs:2)';X = vco(锯齿(2*pi*t,0.75)，[0.1 0.4]*fs,fs);Y = vco(平方(2*pi*t,30)，[0.1 0.3]*fs,fs);次要情节(1、2、1)pspectrum (x, fs,的谱图，“TimeResolution”，0.1) subplot(1,2,2) pspectrum(y,fs，的谱图，“FrequencyResolution”, 10)

图中包含2个轴对象。axis对象1，标题Fres = 25.6675 Hz, Tres = 100 ms，包含一个图像类型的对象。axis对象2，标题Fres = 10.0263 Hz, Tres = 256 ms，包含一个图像类型的对象。

将信号存储在时间表中。计算并显示瞬时频率。

Xt =时间表(秒(t)，x,y);clf instfreq (xt)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的axis对象包含2个类型为line的对象。这些对象表示x\_instfreq, y\_instfreq。

使用解析信号重复计算。

instfreq (xt,“方法”，希尔伯特的）

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的axis对象包含2个类型为line的对象。这些对象表示x\_instfreq, y\_instfreq。

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生成一个由高斯调制的二次啁啾。指定采样率为2千赫，信号持续时间为4秒。

Fs = 2000;T = 0:1/fs:4-1/fs;Q = chirp(t-1,0,1/2,20，“二次”, 100,“凸”)。* exp (-1.7 * (2) ^ 2);情节(t, q)

图中包含一个轴对象。axis对象包含一个line类型的对象。

使用pspectrum函数使用默认设置来估计信号的功率谱。使用估计来计算瞬时频率。

[p,f,t] = pspectrum(q,fs，的谱图）;instfreq (p f t)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的轴对象包含图像、直线类型的2个对象。该对象表示瞬时频率。

使用同步压缩傅里叶变换重复计算。使用500样本Hann窗口将信号分割成片段并将其窗口化。

[s,sf,st] = fsst(q,fs,hann(500));instfreq (abs (s) ^ 2,科幻,圣)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的轴对象包含图像、直线类型的2个对象。该对象表示瞬时频率。

比较使用两种不同方法得到的瞬时频率。

[psf,pst] = instfreq(p,f,t);[fsf,fst] = instfreq(abs(s).^2,sf,st);浮置板轨道,情节(fsf、pst psf)

图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。

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生成一个以1千赫采样0.3秒的正弦信号，并嵌入方差为1/16的白高斯噪声中。指定200hz的正弦波频率。估计和显示信号的瞬时频率。

Fs = 1000;T = (0:1/fs:0.3-1/fs)';X = sin(2*pi*200*t) + randn(size(t))/4;instfreq (x, t)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的轴对象包含图像、直线类型的2个对象。该对象表示瞬时频率。

再次估计信号的瞬时频率，但现在使用粗频率分辨率为25hz的时频分布作为输入。

[p,fd,td] = pspectrum(x,t，的谱图，“FrequencyResolution”25);instfreq (p fd td)

图中包含一个轴对象。标题为“瞬时频率估计”的轴对象包含图像、直线类型的2个对象。该对象表示瞬时频率。

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生成一个由频率在300hz和1200hz之间正弦变化的啁啾组成的信号。信号以3千赫采样2秒。

Fs = 3e3;T = 0:1/fs:2;Y = chirp(t,100, 1200，“二次”）;Y = vco(cos(2*pi*t)，[0.1 0.4]*fs,fs);

使用instfreq计算信号的瞬时频率和相应的采样次数。验证输出对应于计算得到的信号时频分布的一阶条件谱矩tfsmoment(预测性维护工具箱)．

[z,tz] = instfreq(y,fs);[a,ta] = tfmoment (y,fs,1,Centralize=false);情节(tz, z,助教,“。”)传说(“instfreq”，“tfsmoment”）

图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这些对象表示instfreq、tfmoment。

使用instbw计算信号的瞬时带宽和相应的采样次数。指定比例因子为1。验证输出对应于信号时间分布的非集中二阶条件谱矩的平方根。换句话说，instbw生成一个标准差和tfsmoment生成方差。

[w,tw] = instbw(y,fs,ScaleFactor=1);[m,tm] = tfmoment (y,fs,2);情节(tw, w, tm, sqrt (m),“。”)传说(“instfreq”，“tfsmoment”）

图中包含一个轴对象。axis对象包含2个line类型的对象。这些对象表示instfreq、tfmoment。

输入参数

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输入信号，指定为矢量或矩阵。如果x是向量吗instfreq将其视为单一通道。如果x是矩阵吗instfreq分别计算每一列的瞬时频率，并在对应的列中返回结果不．

例子:罪(2 *π* (0:127)/ 16)+ randn (1128) / 100指定一个有噪声的正弦信号

例子:[2 1]。* sin(2 *π*(0:127)”。/ [64])指定一个双通道正弦信号。

数据类型:单|双
复数支持:金宝app是的

抽样率，指定为正标量。采样率是单位时间内采样的数量。如果时间单位为秒，则采样率单位为Hz。

数据类型:单|双

采样次数，指定为实向量a持续时间标量,持续时间数组，或datetime数组中。

  • 持续时间的连续采样之间的时间间隔x．

  • 真正的向量,持续时间数组,或datetime数组的每个元素对应的时间瞬间x．

例子:秒(1)指定信号连续测量之间的1秒间隔。

例子:秒(0:8)指定信号以1hz采样8秒。

数据类型:单|双|持续时间|datetime

输入时间表。xt必须包含递增的有限行次数。

如果时间表有丢失或重复的时间点，您可以使用中的提示来修复它缺少、重复或不均匀时间的清晰时间表．

例子:时间表(秒(0:4)”,randn (1))以1hz频率采样4秒的随机进程。

例子:时间表(秒(0:4)”,randn (5,3), randn (4))包含一个三通道随机过程和一个四通道随机过程，均以1hz采样4秒。

数据类型:单|双
复数支持:金宝app是的

时频分布，指定为存储在fd以及存储在道明．此输入参数仅在以下情况下支持金宝app“方法”设置为“tfmoment”．

例子:[p f t] = pspectrum(罪(2 *π*(0:511)/ 4),4,谱图)指定以4hz采样128秒的1hz正弦波的时频分布，以及计算时的频率和次数。

数据类型:单|双

时频分布的频率和时间值，指定为向量。这些输入参数仅在以下情况下支持金宝app“方法”设置为“tfmoment”．

例子:[p f t] = pspectrum(罪(2 *π*(0:511)/ 4),4,谱图)指定以4hz采样128秒的1hz正弦波的时频分布，以及计算时的频率和次数。

数据类型:单|双

名称-值参数

的可选逗号分隔对名称,值参数。的名字参数名称和价值对应的值。的名字必须出现在引号内。您可以以任意顺序指定多个名称和值对参数Name1, Value1,…,的家．

例子:“方法”、“tfmoment’,‘FrequencyLimits’,50 [25]通过寻找时频分布的第一个条件谱矩，计算输入在25 Hz到50 Hz范围内的瞬时频率。

频率范围，指定为逗号分隔的对，由“FrequencyLimits”和一个以赫兹为单位的二元矢量。如果没有指定，“FrequencyLimits”默认为(0 f / 2)对于实值信号和[fs / fs / 2)对于复值信号。此论点仅当金宝app“方法”设置为“tfmoment”．

数据类型:单|双

计算方法，指定为由逗号分隔的对组成“方法”,要么“tfmoment”或希尔伯特的．

  • “tfmoment”的时频分布的第一个条件谱矩计算瞬时频率x．如果x那么抽样是非均匀的吗instfreq插值信号到一个统一的网格，以计算瞬时频率。

  • 希尔伯特的的解析信号的相位导数，计算瞬时频率x用希尔伯特变换求出来的。该方法只接受均匀采样的实值信号，不支持时频分布输入。金宝app

输出参数

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瞬时频率，以矢量、矩阵或与输入相同维度的时间表形式返回。

频率估计的次数，作为实向量返回，a持续时间数组，或datetime数组中。

更多关于

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瞬时频率

的瞬时频率非平稳信号是一个时变参数，它与信号演化过程中出现的频率的平均值有关[1]，[２]．

  • 如果“方法”设置为“tfmoment”,然后instfreq估计瞬时频率作为输入信号时频分布的第一个条件谱矩。功能:

    1. 计算谱图功率谱P（t，f）的输入pspectrum函数并使用频谱作为时频分布。

    2. 估计瞬时频率使用

      f 本月 （ t ） ＝ ∫ 0 ∞ f P （ t ， f ） d f ∫ 0 ∞ P （ t ， f ） d f ．

  • 如果“方法”设置为希尔伯特的,然后instfreq估计瞬时频率为输入解析信号相位的导数。功能:

    1. 计算解析信号，x一个的输入希尔伯特函数。

    2. 估计瞬时频率使用

      f 本月 （ t ） ＝ 1 2 π d ϕ d t ，

      在哪里ϕ是输入解析信号的相位。

参考文献

[1] Boashash, Boualem。"估计和解释信号的瞬时频率。即基本面因素。”IEEE论文集®80年,没有。4(1992年4月):520-538。https://doi.org/10.1109/5.135376。

[2] Boashash, Boualem。"估计和解释信号的瞬时频率。2算法和应用。”IEEE论文集80年,没有。4 (May 1992): 540-568。https://doi.org/10.1109/5.135378。

扩展功能

另请参阅

|||(预测性维护工具箱)|(预测性维护工具箱)|(预测性维护工具箱)

主题

在R2018a中引入

信号处理工具箱文档

金宝app

基于MATLAB的深度学习信号处理

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