遗传性出血性毛细血管扩张症
简要地变换
语法
描述
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(___,
情节的希尔伯特谱可选的freqlocation
)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
希尔伯特谱的二次唧唧声
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)
使用emd
形象化的固有模式函数(货币)和残留。
emd (q)
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])
执行经验模态分解和可视化希尔伯特谱的信号
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)”)
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)
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
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);
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])
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”)
计算信号的希尔伯特谱参数
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)”)
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
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”)
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])
计算希尔伯特振动信号的频谱
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:
在哪里 是开车率, 滚动的元素的数量, 的直径是滚动的元素, 是轴承的节圆直径, 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
放大所选的时间间隔来可视化的效果的影响。
xlim ([xLimLeft xLimRight])
添加高斯白噪声信号。指定一个噪声的方差 。
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”)
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)
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])
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])
输入参数
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
fs
/ 2)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
还不到MinThreshold
。
输出参数
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:fres:f高,在那里fres是频率分辨率。
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:
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
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