主要内容

TSA.

时间同步信号平均值

描述

例子

TA.= TSA(XFS.TP.返回信号的时间同步平均值X,以速度进行抽样FS.,在指定的脉冲次数上TP.

TA.= TSA(XT.TP.返回时间同步平均值X在存储的时间值时采样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,价值使用名称值对参数指定以前任何一个语法的其他选项。例如,您可以指定每个轴旋转的转速表脉冲数,或者选择平均时域或频域中的信号。

[TA.T.P.rpm.] = TSA(___也退货T.,对应的采样时间向量TA.;矢量P.相位值;和rpm.,相对应的恒定转速(以每分钟转数)TA.

TSA(___没有输出参数绘制与当前图中的每个信号段对应的时间同步平均信号和时域信号。

例子

全部收缩

计算嘈杂正弦曲线的时间同步平均值。

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])

图中包含一个坐标轴。轴包含类型线的对象。

计算信号的时间同步平均。对于同步信号,使用一组与正弦信号周期相同的脉冲。用TSA.没有输出参数要显示结果。

TPulse = 0:1 / F0:MAX(T);TSA(Y,FS,TPULSE)

图中包含一个坐标轴。具有标题时间同步平均信号的轴包含200个类型的类型。

生成由指数阻尼二次啁啾组成的信号。信号在1 kHz上进行采样2秒。啁啾具有2 Hz的初始频率,在第一秒钟后增加到28 Hz。阻尼的特征时间为1/2秒。绘制信号。

fs = 1 e3;t = 0:1 / fs: 2;x = exp (2 * t”)。*唧唧声(t ', 2, 1, 28日“二次”);情节(t, x)

图中包含一个坐标轴。轴包含类型线的对象。

使用时间向量创建持续时间阵列。用持续时间阵列和信号构造时间表。使用信号峰的位置确定脉冲次数。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)

图中包含一个坐标轴。具有标题时间同步平均信号的轴包含73个类型的类型。

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x 2001x1 16008 double xp 9x1 1135时间表xrpm 1x1 8 double xt 9x1 74 duration xta 9x1 1133时间表

将持续时间数组转换为约会时间向量。使用该时间表约会时间矢量和信号。计算时间同步平均值,但现在平均超过15个旋转。

查看输出参数的类型。即使使用输入的时间表,也可以在持续时间阵列中存储样本时间约会时间向量。

dtb = datetime (datevec (ts));德勤=时间表(防晒霜,x);nr = 15;tsa(德勤,信用证,'numroatations'nr)

图中包含一个坐标轴。标题为“时间同步平均信号”的轴包含5个线型对象。

[DTA,DT,DP,DRPM] = TSA(DTT,LC,'numroatations',nr);谁是D *
名称大小字节类别属性DP 135x1 3151时间表DTPM 1x1 8 DOW DT 135x1 1082持续时间DTA 135x1 3149时间表DTB 2001x1 32016 DTETIME DTT 2001x1 49001时间表

计算风扇叶片在关闭后减速时的时间同步平均。

关闭2400 rpm的书桌风扇。空气阻力(轴承摩擦的贡献可忽略不计)使风扇转子在大约5秒内停止。高速相机测量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. 初始频率是和吗 T. = 0. 75. 第二是衰减时间。

a = 0.1;F0 = RPM0 / 60;t = 0.75;phi = 2 * pi * f0 * t *(1-exp(-ex / t));

计算并绘制X-y坐标。加入白色高斯噪声。

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

图中包含一个坐标轴。轴包含2个类型的型号。

确定同步信号。使用Tachorpm.功能要找到脉冲次数。在2.5秒之前将搜索限制在时间。绘制转速以查看其指数衰减。

(rpm, ~, tp) = tachorpm (x (t < 2.5), fs);tachorpm (x (t < 2.5), fs)

图包含2个轴。具有标题转速表信号的轴1包含4个类型的线路。这些对象表示检测到的脉冲,状态级别。带标题RPM信号的轴2包含2个类型的2个对象。这些对象表示脉冲处的RPM信号,RPM。

计算和绘制时间同步平均信号,它对应一个正弦周期。在频域进行平均。

CLF TSA(X,FS,TP,'方法''fft'

图中包含一个坐标轴。具有标题时间同步平均信号的轴包含29个类型的类型。

输入参数

全部收缩

输入信号,指定为向量。

例子:COS(PI / 4 *(0:159))+ RANDN(1,160)是一个单通道行向量信号。

数据类型:单身的|

采样率,指定为正标量。

数据类型:单身的|

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。

Tachorpm.从转速表信号中提取转速表脉冲时间。

数据类型:单身的|

样本时间,指定为载体,a期间标量或一个期间大批。

  • 标量 - 连续样本之间的时间间隔X

  • 矢量或期间的每个元素对应的时间瞬间X

数据类型:单身的||期间

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。

如果一个时间表有缺失或重复的时间点,你可以使用提示来修正它清洁时间表,缺失,重复或不均匀的时间

例子:时间表(秒(0:4)”,randn (2))指定一个双通道,随机变量以1 Hz采样4秒。

数据类型:单身的|

名称值对参数

指定可选的逗号分离对名称,价值参数。姓名是参数名称和价值是相应的价值。姓名必须出现在引号内。您可以以任何顺序指定多个名称和值对参数Name1, Value1,…,的家

例子:“方法”、“pchip’,‘ResampleFactor’,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。

插值方案,指定为逗号分隔对组成'Interpmethod'和其中一个值:

  • '线性'- 在时域中执行线性插值和平均值。

  • 样条的—执行三次样条插值和时域平均。

  • '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。

轴的转动数TA.,指定为逗号分隔的配对组成'numroatations'和一个正整数标量。

数据类型:单身的|

每轴旋转的时间瞬间数,指定为逗号分隔对组成'pulsesperotation'和正标量。

数据类型:单身的|

用来增加采样率的因子,指定为由逗号分隔的对组成'重塑者'和一个正整数标量。

数据类型:单身的|

输出参数

全部收缩

时间同步信号的平均值,作为矢量或时间表返回。如果输入到TSA.是一个时间表,然后TA.也是时间表。

  • 如果输入时间表将时间值存储为期间阵列,那么时间值TA.也是一个期间大批。

  • 如果输入时间表将时间值存储为约会时间阵列,那么时间值TA.区域期间数组以秒为单位表示。

样本时间,作为向量或返回期间大批。

  • 如果输入到TSA.是否将时间值存储为a的时间表期间然后阵列T.具有与输入时间值相同的格式。

  • 如果输入到TSA.是否将时间值存储为a的时间表约会时间然后阵列T.是A.期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.存储在一个期间标量或A.期间然后阵列T.是A.期间数组与输入相同T.

相位值,作为以旋转表示的向量或时间表返回。

如果输入到TSA.是一个时间表,然后P.也是时间表。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

给定一个输入信号,一个采样率和一组转速计脉冲,TSA.执行以下步骤:

  1. 根据转速表脉冲确定周期开始和结束时间和指定的值'pulsesperotation'

  2. 基于指定的值对输入信号重新起见'重塑者'

  3. 基于指定的选项对重新采样的信号进行平均'方法'

    • 如果'方法'被设置为'fft', 功能:

      1. 将信号分解成相应于不同周期的段。

      2. 计算每个分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. 计算平均值的逆离散傅立叶变换以将其转换为时域。

    • 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. 计算所有分段的平均值。

参考文献

[1] Bechhoefer,Eric和Michael Kingsley。“对时间同步平均算法进行审查。”预后和健康管理社会年会的诉讼程序2009年9月至10月,加州圣地亚哥。

扩展能力

也可以看看

在R2017B中介绍