主要内容

信号分析仪中的标度图计算

尺度图是连续小波变换(CWT)的绝对值指信号,绘制为时间和频率的函数。在分析具有不同尺度特征的真实世界信号时,比例图可能比频谱图更有用。例如,具有缓慢变化事件的信号被突然瞬变打断。如果您希望在短时间内获得更好的时间定位,请使用比例图n、 高频事件,以及低频、更长持续时间事件的更好频率定位。

笔记

你需要一个小波工具箱™ 使用比例图视图的许可证。

频谱图是通过使用在时间和频率上移动的恒定长度(持续时间)。(见信号分析仪中的谱图计算为更多的信息。)谱图中使用的窗口是偶数的实值窗口,并且不振荡。由于谱图使用了一个恒定的窗口,所以谱图的时频分辨率是固定的。

相比之下,CWT是通过使用小波它按比例缩放并随时间移动。小波是振荡的,可以是复值的。将缩放和移位操作应用于原型小波。CWT中使用的缩放既可以收缩也可以拉伸原型小波。缩小原型小波产生短持续时间,高频小波,擅长检测瞬态事件。拉伸原型小波产生长持续时间,低频小波,这有利于分离长持续时间,低频事件。

为了计算尺度图,信号分析仪执行以下步骤:

  1. 如果信号具有超过100万个样本,则将信号划分为重叠段。

  2. 计算每个线段的CWT以获得其比例图。

  3. 逐段显示比例图。

在实现时,CWT使用L1.规范化。因此,信号中振荡分量的振幅与相应小波系数的振幅是一致的。

提示

  • 标量图视图不支持复杂信号。金宝app

  • 比例图视图不支持非均匀采样信号。若要计算非均匀采金宝app样信号的比例图,请使用重新取样作用

  • 标量图视图可用于只包含一个信号的显示器。要比较不同信号的标量图,请打开单独的显示器并将每个信号拖动到自己的显示器上。

将信号分成若干段

如果输入信号有100万或更少的样本,信号分析仪使用cwt(小波工具箱)直接运行。如果信号的采样数超过100万,应用程序将执行以下步骤:

  1. 将信号分为100万个采样段,相邻段之间有50%的重叠。

  2. 如果最后一段超出信号端点,则对信号进行零填充,直到最后一段有100万个样本。

  3. 计算每个分段的比例图后,删除边缘效果:

    • 丢弃除第一个和最后一个片段外的所有片段的前25万和后25万标量图样本。

    • 丢弃第一段的最后250000个比例图样本。

    • 在最后一段中,丢弃前250000个比例图样本和对应于零填充区域的样本。

例如,考虑一个2.6×10的信号。6.样品:

计算连续小波变换

信号分析仪的默认设置计算CWTcwt(小波工具箱)应用程序使用广义解析莫尔斯小波和伽马因子γ= 3.看到莫尔斯小波(小波工具箱)了解更多信息。

信号分析仪为频率分辨率提供两个独立的控件。

  • 这个时间带宽滑块控制时间带宽乘积,它与时域小波持续时间成正比。增加时间-带宽乘积会导致小波在其中心部分有更多的振荡,在时间上更大的扩展,在频率上更小的扩展。滑块的移动范围从3到120。默认值为60。图中显示了一些时变带宽积的莫尔斯小波P.实部为蓝色,虚部为红色,绝对值为黑色。

  • 这个声音每倍频程滑块控制用于离散CWT的每倍频程音阶数。随着每倍频程音阶数的增加,缩放分辨率将变得更精细。滑块在4到16的范围内以4的倍数步进移动。默认值为8。

显示比例图

信号分析仪绘制CWT系数的绝对值作为时间和频率的函数。如果信号被划分为段,应用程序将连接各个段的部分比例图并显示它们。应用程序还绘制影响锥,显示边缘效应变得显著的位置。请参阅边界效应和影响锥(小波工具箱)了解更多信息。

另见

应用程序

功能

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