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pulsesep

2 値波形パルスの間隔

構文

S = pulsesep(X)
S = pulsesep(X,FS)
S = pulsesep(X,T)
[S,INITCROSS] = pulsesep(...)
[S,INITCROSS,FINALCROSS] = pulsesep(...)
[S,INITCROSS,FINALCROSS,NEXTCROSS] = pulsesep(...)
[S,INITCROSS,FINALCROSS,NEXTCROSS,MIDLEV] = pulsesep(...)
[S,INITCROSS,FINALCROSS,NEXTCROSS,MIDLEV] = pulsesep(...,Name,Value)
pulsesep(...)

説明

S = pulsesep(X) は、各正極性パルスの最終立ち下がり遷移と次の立ち上がり遷移における中央基準レベル瞬時間の差 S を返します。X は 2 値波形です。各パルスを構成する遷移を判定するため、pulsesep はヒストグラム法により X の状態レベルを推定します。pulsesep は、Low 状態の上限と High 状態の下限を横断するすべての領域を識別します。Low 状態と High 状態の上下限は、状態レベル +/- 状態レベル間の差の倍数として表されます。「状態レベルの許容誤差」を参照してください。pulsesep は中央基準レベル瞬時を判別するのに内挿を使用するので、S は 2 値波形 X のサンプリング瞬時に対応しない値を含む可能性があります。

S = pulsesep(X,FS) では、サンプルレート FS を正のスカラー値として Hz で指定します。最初の時点は t=0 に対応します。pulsesep は中央基準レベル瞬時を判別するのに内挿を使用するので、S は 2 値波形 X のサンプリング瞬時に対応しない値を含む可能性があります。

S = pulsesep(X,T) では、X と長さの等しいベクトルでサンプリング瞬時 T を指定します。pulsesep は中央基準レベル瞬時を判別するのに内挿を使用するので、S は 2 値波形 X のサンプリング瞬時に対応しない値を含む可能性があります。

[S,INITCROSS] = pulsesep(...) は、最初の正極性遷移の中央基準レベル瞬時 INITCROSS を返します。

[S,INITCROSS,FINALCROSS] = pulsesep(...) は、各パルスの最終遷移の中央基準レベル瞬時 INITCROSS を返します。

[S,INITCROSS,FINALCROSS,NEXTCROSS] = pulsesep(...) は、各パルスの後で次に検知される遷移の中央基準レベル瞬時 NEXTCROSS を返します。

[S,INITCROSS,FINALCROSS,NEXTCROSS,MIDLEV] = pulsesep(...) は中央基準レベル MIDLEV を返します。

[S,INITCROSS,FINALCROSS,NEXTCROSS,MIDLEV] = pulsesep(...,Name,Value) は、1 つまたは複数の Name,Value 引数ペアで指定される追加オプションを用いて、パルスの間隔を返します。

pulsesep(...) は信号をプロットし、パルス境界が算出されている各パルスの間の領域を暗色で表示します。これにより中間点クロッシングの位置と、関連する基準レベルがマークされます。状態レベルと、それに関連する上限および下限もプロットされます ('Tolerance' という名前の Name,Value ペアで調整可能)。

入力引数

X

2 値波形。波形 X に最小限で 2 つの遷移が含まれていない場合、pulsesep は空の行列を出力します。

FS

Hz のサンプルレート。

T

サンプル瞬時のベクトル。T の長さは、2 値波形 X の長さと等しくなければなりません。

名前/値のペアの引数

'MidPercentReferenceLevel'

波形振幅のパーセント比で表した中央基準レベル。

既定値: 50

'Polarity'

パルスの極性。極性を 'positive' または 'negative' として指定します。'positive' を指定する場合、pulsesep は初回遷移が立ち上がり (正極性) のパルスを探します。'negative' を指定する場合、pulsesep は初回遷移が立ち下がり (負極性) のパルスを探します。「パルスの極性」を参照してください。

既定値: 'positive'

'StateLevels'

Low 状態レベルおよび High 状態レベル。StateLevels は 1 行 2 列の実数値ベクトルです。最初の要素は Low 状態レベルです。2 番目の要素は High 状態レベルです。Low 状態レベルおよび High 状態レベルを指定しない場合、pulsesep ではヒストグラム法を使用して入力波形から状態レベルを推定します。

'Tolerance'

割合として表される許容誤差レベル (状態の上下限)。「状態レベルの許容誤差」を参照してください。

既定値: 2

出力引数

S

秒単位のパルス間隔。"パルス間隔" は、1 つのパルスの最終遷移と次のパルスの初回遷移における中央基準レベル瞬時の時間として定義されます。「パルス間隔」を参照してください。

INITCROSS

初回遷移の中央基準レベル瞬時。

FINALCROSS

最終遷移の中央基準レベル瞬時。

NEXTCROSS

先行するパルスの最終遷移の後に続く、初回遷移の中央基準レベル瞬時。

MIDLEV

中央基準レベルに対応する波形での値。

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2 値波形のパルス間隔

2 つの正極性遷移を伴う 2 値波形のパルス間隔を計算します。サンプルレートは 4 MHz です。

load('pulseex.mat', 'x', 't');
s = pulsesep(x, t);

パルス間隔を定義する中央基準レベル瞬時の決定

2 値波形のパルス間隔を定義する中央基準レベル瞬時を決定します。データのプロット上に中央基準レベル瞬時を示します。

load('pulseex.mat', 'x', 't');
[s,~,finalcross,nextcross,midlev] = pulsesep(x,t);
fprintf('Pulse separation is %2.3f microseconds \n',s*1e6);
plot(t.*1e6,x); hold on;
grid on; axis tight; xlabel('microseconds');
plot(finalcross.*1e6,midlev,'ro','markerfacecolor',[1 0 0]);
plot(nextcross.*1e6,midlev,'ro','markerfacecolor',[1 0 0]);

詳細

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中央基準レベル

Low 状態レベルが S_1、High 状態レベルが S_2 の 2 値波形における中央基準レベルは次のようになります。

S1+12(S2S1)

中央基準レベル瞬時

y50% によって中央基準レベルを示します。

t50%- および t50%+ によって、y50% の値に最も近い波形での値に対応する 2 つの連続するサンプリング瞬時を示します。

y50%- および y50%+ によって、t50%- および t50%+ における波形での値を示します。

中央基準レベル瞬時は次のようになります。

t50%=t50%+(t50%+t50%y50%+y50%)(y50%+y50%)

パルスの極性

パルスの初回遷移が立ち上がりである場合、パルスは正極性となります。次の図は正極性のパルスを示しています。

すなわち、正極性 (立ち上がり) パルスの終端状態は開始状態よりも正方向に大きな値をとることになります。

パルスの初回遷移が立ち下がりである場合、パルスは負極性となります。次の図は負極性のパルスを示しています。

すなわち、負極性 (立ち下がり) パルスの開始状態は終端状態よりも正方向に大きな値をとることになります。

状態レベルの許容誤差

各状態レベルには、状態の上下限を関連付けることができます。状態のこうした上下限は、「状態レベル +/- High 状態と Low 状態間の差のスカラー倍」として定義されます。有用な許容誤差領域を提供するために、通常このスカラー値は 2/100 や 3/100 のような小さい数となっています。一般に、Low 状態の α% 許容誤差領域は次のように定義されます。

S1±α100(S2S1)

ここで、S1 は Low 状態レベル、S2 は High 状態レベルです。式の最初の項を S2 で置き換えると、High 状態の α% 許容誤差領域が得られます。

次の図は、正極性 2 値波形における各状態の 2% の上下限 (許容誤差領域) を示したものです。赤い破線は、推定された状態レベルを示します。

パルス間隔

パルス間隔は、1 つのパルスの最終遷移の中央基準レベル瞬時と、次のパルスの初回遷移の中央基準レベル瞬時との時間差です。次の図はパルス間隔を説明したものです。

参考文献

[1] IEEE® Standard on Transitions, Pulses, and Related Waveforms, IEEE Standard 181, 2003.

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