Mean

入力または入力シーケンスの平均値の検出

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  • Mean block

ライブラリ:
DSP System Toolbox / Statistics

説明

Mean ブロックは、入力の各行または各列の平均や入力の指定した次元のベクトルにおける平均を計算します。また、入力全体の平均を計算することもできます。次元は [平均値を求める対象] パラメーターを使用して指定できます。Mean ブロックは一定期間における入力シーケンスの平均値を追跡することもできます。入力シーケンスの平均値を追跡するには、[ランニング平均] パラメーターをオンにします。

メモ

Mean ブロックの "ランニング" モードは将来のリリースで削除される予定です。Simulink® でランニング平均を計算するには、代わりに Moving Average ブロックを使用してください。

例

平均の計算

平均の計算

Mean ブロックを使用して平均を計算する Simulink モデル例。

ランニング平均の計算

ランニング平均の計算

Mean ブロックを使用してランニング平均を計算する Simulink モデル例。

スライディング ウィンドウを使用した平均の計算

スライディング ウィンドウを使用した平均の計算

Buffer ブロックを使用してスライディング ウィンドウをモデル化する。Mean ブロックがこのウィンドウを使用して平均を計算する。

端子

入力

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このブロックは、実数値または複素数値のマルチチャネルの多次元入力を受け入れます。入力データ型は、傾きが 2 のべき乗でバイアスが 0 の倍精度、単精度、整数、固定小数点のいずれかでなければなりません。

この端子は、[ランニング平均] パラメーターをオンにして [リセット端子] パラメーターを [なし] 以外のオプションに設定するまでは名前なしになります。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
複素数のサポート: あり

ブロックにランニング平均をリセットさせるリセット イベントを指定します。Rst 入力のサンプル時間は、入力サンプル時間の正の整数倍でなければなりません。

依存関係

この端子を有効にするには、[ランニング平均] パラメーターをオンにし、[リセット端子] パラメーターを [なし] 以外のオプションに設定します。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | uint8 | uint16 | uint32 | Boolean

出力

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出力のデータ型は入力のデータ型と一致します。

[ランニング平均] パラメーターをオンにしていない場合、ブロックは入力の各行または各列の平均値か入力の指定した次元のベクトルにおける平均値を計算します。また、個々のサンプル時間での入力全体の平均を計算することもできます。出力配列 y の各要素は、対応する列、行または入力全体の平均値になります。出力配列 y は、[平均値を求める対象] パラメーターの設定により異なります。サイズ M x N x P の 3 次元の入力信号について考えてみましょう。以下は [平均値を求める対象] の各設定です。

  • 入力全体 — 各サンプル時間での出力は M×N×P の入力行列の平均値を含むスカラーです。

  • 各行 — 各サンプル時間での出力は M×1×P 配列で構成され、各要素には入力の 2 番目の次元に対する各ベクトルの平均値が含まれます。入力が M 行 N 列の行列である場合、各サンプル時間での出力は M 行 1 列の列ベクトルになります。

  • 各列 — 各サンプル時間での出力は 1×N×P の配列で構成され、各要素には入力の 1 番目の次元に対する各ベクトルの平均値が含まれます。入力が M 行 N 列の行列である場合、各サンプル時間での出力は 1 行 N 列の行ベクトルになります。

    このモードでは、ブロックは長さ M の方向性をもたないベクトル入力を M 行 1 列の列ベクトルとして扱います。

  • 指定した次元 — 各サンプル時間での出力は [次元] パラメーターの値によって異なります。[次元] を 1 に設定した場合、出力は [各列] を選択した場合と同じになります。[次元] を 2 に設定した場合、出力は [各行] を選択した場合と同じになります。[次元] を 3 に設定した場合、各サンプル時間での出力は入力の 3 番目の次元に対する各ベクトルの平均値を含む M 行 N 列の行列となります。

[ランニング平均] をオンにすると、ブロックは入力の時間系列における各チャネルの平均値を追跡します。このモードでは、[入力処理] パラメーターの値も指定しなければなりません。

  • チャネルとしての要素 (サンプル ベース) — ブロックは入力の各要素を別々のチャネルとして扱います。サイズ M x N x P の 3 次元の入力信号の場合、ブロックは M x N x P の配列を出力します。出力の各要素 yijk には、最後のリセット以降のすべての入力に対する要素 uijk の平均値が含まれます。

    リセット イベントが発生すると、現在のフレームのランニング平均 yijk が要素 uijk にリセットされます。

  • チャネルとしての列 (フレーム ベース) — ブロックは入力の各列を別々のチャネルとして扱います。このオプションは、N > 2 の N 次元の入力信号をサポートしません。サイズ M 行 N 列の 2 次元の入力信号の場合、ブロックは M 行 N 列の行列を出力します。出力の各要素 yij には、最後のリセット以降、現在の入力の要素 uij が含まれる時点までのすべての入力のうちの j 番目の列の値の平均が含まれます。

    リセット イベントが発生すると、各チャネルのランニング平均は、現在の入力フレームにおける現在の入力サンプルまでを含むすべてのサンプルの平均値になります。

データ型: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | fixed point
複素数のサポート: あり

パラメーター

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[メイン] タブ

[ランニング平均] パラメーターをオンにすると、ブロックは入力の時間系列における各チャネルの平均値を追跡します。

  • 各列 — ブロックは各列の平均値を出力します。

  • 各行 — ブロックは各行の平均値を出力します。

  • 入力全体 — ブロックは入力全体の平均値を出力します。

  • 指定した次元 — ブロックは [次元] パラメーターで指定された次元の平均値を出力します。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ランニング平均] パラメーターをオフにします。

平均を計算する対象となる入力信号の次元 (1 ベースの値) を指定します。このパラメーターの値は 0 より大きく、入力信号の次元数未満でなければなりません。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[平均値を求める対象] を [指定した次元] に設定します。

  • チャネルとしての列 (フレーム ベース) — ブロックは入力の各列を別々のチャネルとして扱います。このオプションは、N > 2 の N 次元の入力信号をサポートしません。サイズ M 行 N 列の 2 次元の入力信号の場合、ブロックは M 行 N 列の行列を出力します。出力の各要素 yij には、最後のリセット以降、現在の入力の要素 uij が含まれる時点までのすべての入力のうちの j 番目の列の値の平均が含まれます。

    リセット イベントが発生すると、各チャネルのランニング平均は、現在の入力フレームにおける現在の入力サンプルまでを含むすべてのサンプルの平均値になります。

  • チャネルとしての要素 (サンプル ベース) — ブロックは入力の各要素を別々のチャネルとして扱います。サイズ M x N x P の 3 次元の入力信号の場合、ブロックは M x N x P の配列を出力します。出力の各要素 yijk には、最後のリセット以降のすべての入力に対する要素 uijk の平均値が含まれます。

    リセット イベントが発生すると、現在のフレームのランニング平均 yijk が要素 uijk にリセットされます。

    可変サイズ入力

    入力が可変サイズのときに [ランニング平均] パラメーターをオンにすると、次のようになります。

    • [入力処理] パラメーターを [チャネルとしての要素 (サンプル ベース)] に設定すると、状態がリセットされます。

    • [入力処理] パラメーターを [チャネルとしての列 (フレーム ベース)] に設定すると、次のようになります。

      • 入力サイズの相違がチャネルの数 (列数) に関する場合、状態がリセットされます。

      • 入力サイズの相違がチャネルの長さ (行数) に関する場合、リセットは行われず実行処理が通常どおりに実行されます。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ランニング平均] パラメーターをオンにします。

オプションの [Rst] 端子でリセット イベントが検出されるたびに、ブロックはランニング平均値をリセットします。リセットのサンプル時間は、入力サンプル時間の正の整数倍でなければなりません。

[入力処理] パラメーターが [チャネルとしての要素 (サンプル ベース)] に設定されている場合にリセット イベントが発生すると、各チャネルのランニング平均は現在の入力の対応するチャネルの値に初期化されます。同様に、[入力処理] パラメーターが [チャネルとしての列 (フレーム ベース)] に設定されている場合は、各チャネルのランニング平均が現在の入力フレームにおける現在の入力サンプルまでを含むすべてのサンプルの平均値になります。

このパラメーターはリセット イベントの指定に使用します。

  • なし — [Rst] 端子を無効にします。

  • 立ち上がりエッジ — Rst の入力が次のいずれかを行うときにリセット操作をトリガーします。

    • 負の値から正の値またはゼロに立ち上がる。

    • ゼロから正の値へ立ち上がる。この場合、立ち上がりは負の値からゼロへの立ち上がりと連続していません。

  • 立ち下がりエッジ — Rst の入力が次のいずれかを行うときにリセット操作をトリガーします。

    • 正の値から負の値またはゼロに立ち下がる。

    • ゼロから負の値に立ち下がる。この場合、立ち下がりは正の値からゼロへの立ち下りと連続していません。

  • 両エッジ — [Rst] の入力が [立ち上がりエッジ] または [立ち下がりエッジ] の場合にリセット操作をトリガーします。

  • 非ゼロのサンプル — Rst の入力が非ゼロの場合に各サンプル時間でリセット操作をトリガーします。

メモ

Simulink マルチタスク モードでシミュレーションを実行すると、リセット信号は 1 サンプルのレイテンシをもちます。したがって、ブロックでリセット イベントが検知された場合、ブロックがリセットを適用する前にリセット端子で 1 サンプルの遅延が発生します。レイテンシと Simulink タスク モードの詳細については、Excess Algorithmic Delay (Tasking Latency)と時間ベースのスケジューリングとコード生成 (Simulink Coder)を参照してください。

依存関係

このパラメーターを有効にするには、[ランニング平均] パラメーターをオンにします。

[データ型] タブ

メモ

これらのパラメーターを使用するには、データ入力が固定小数点でなければなりません。それ以外の入力の場合、[データ型] タブのパラメーターは無視されます。

固定小数点演算の丸めモードを次のいずれかに指定します。

  • 負方向

  • 正方向

  • 最も近い偶数方向

  • 最も近い正の整数方向

  • 最も近い整数方向

  • 最も簡潔

  • ゼロ方向

詳細については、丸めモードを参照してください。

このパラメーターをオンにすると、ブロックは固定小数点演算の結果を飽和させます。このパラメーターをオフにすると、ブロックは固定小数点演算の結果をラップします。saturate および wrap の詳細については、固定小数点演算のオーバーフロー モードを参照してください。

[アキュムレータ] は、Mean ブロックでの累積演算の出力のデータ型を指定します。このブロックのアキュムレータ データ型の使い方を示す図については、固定小数点データ型を参照してください。このパラメーターは以下のように設定できます。

  • 継承: 入力と同じ — ブロックはアキュムレータのデータ型を入力のデータ型と同じになるように指定します。

  • fixdt([],16,0) — ブロックは語長が 16 ビットで小数部の長さが 0 である自動符号付きの 2 進小数点のスケーリングされた固定小数点データ型を指定します。

[アキュムレータ] のデータ型は、[データ型アシスタント] を使用して設定することもできます。アシスタントを使用するには、[データ型アシスタントを表示] ボタン をクリックします。

データ型アシスタントの詳細については、データ型アシスタントを利用したデータ型の指定 (Simulink)を参照してください。

[出力] は、Mean ブロックの出力のデータ型を指定します。このブロックの出力データ型の使い方を示す図については、固定小数点データ型を参照してください。以下のように設定できます。

  • 継承: アキュムレータと同じ — ブロックは出力のデータ型をアキュムレータのデータ型と同じになるように指定します。

  • fixdt([],16,0) — ブロックは語長が 16 ビットで小数部の長さが 0 である自動符号付きの 2 進小数点のスケーリングされた固定小数点データ型を指定します。

[出力] のデータ型は、[データ型アシスタント] を使用して設定することもできます。アシスタントを使用するには、[データ型アシスタントを表示] ボタン をクリックします。

データ型アシスタントの詳細については、データ型アシスタントを利用したデータ型の指定 (Simulink)を参照してください。

ブロックが出力できる最小値を指定します。既定値は [] (指定なし) です。Simulink は、以下を行う際にこの値を使用します。

  • シミュレーション範囲のチェック。信号範囲の指定 (Simulink)を参照してください。

  • 固定小数点データ型の自動スケーリング。

ブロックが出力できる最大値を指定します。既定値は [] (指定なし) です。Simulink は、以下を行う際にこの値を使用します。

  • シミュレーション範囲のチェック。信号範囲の指定 (Simulink)を参照してください。

  • 固定小数点データ型の自動スケーリング。

ブロックで指定するデータ型が固定小数点ツールによってオーバーライドされないようにするには、このパラメーターを選択します。

ブロックの特性

データ型

double | fixed point | integer | single

直達

いいえ

多次元信号

いいえ

可変サイズの信号

はい

ゼロクロッシング検出

いいえ

詳細

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アルゴリズム

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拡張機能

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C/C++ コード生成
Simulink® Coder™ を使用して C および C++ コードを生成します。

固定小数点の変換
Fixed-Point Designer™ を使用して固定小数点システムの設計とシミュレーションを行います。

バージョン履歴

R2006a より前に導入

参考

関数

オブジェクト

ブロック