Periodogram
ピリオドグラム法を使用したパワー スペクトル密度または平均二乗スペクトルの推定
- ライブラリ:
DSP System Toolbox / Estimation / Power Spectrum Estimation

説明
Periodogram ブロックは、入力のパワー スペクトル密度 (PSD) または平均二乗スペクトル (MSS) を推定します。ブロックでは、ピリオドグラム法、およびウェルチの平均修正ピリオドグラム法が使用されます。ブロックは、入力のウィンドウ セクションに対して計算された FFT 関数の二乗振幅を平均化します。その後、ウィンドウ サンプルの和の二乗を使ってスペクトル平均を正規化します。詳細は、ピリオドグラムとウェルチ法を参照してください。
端子
入力
Port_1
— 入力信号
ベクトル | 行列
ベクトルまたは行列として指定される入力信号。
ブロックは、M 行 N 列の行列入力を N 個の独立チャネルからの M 個の逐次時間サンプルとして扱います。
データ型: single
| double
複素数のサポート: あり
出力
Port_1
— 出力信号
ベクトル | 行列
出力信号。ベクトルまたは行列として返されます。
出力行列の各列には、Nfft が等間隔に配置された周波数点で、対応する入力列のパワー スペクトル密度の推定が含まれています。周波数点は [0,Fs) の範囲内にあり、Fs は信号のサンプリング周波数です。
ブロックは N 個の独立チャネルのそれぞれに対して個別の推定を計算し、Nfft 行 N 列の行列出力を生成します。
データ型: single
| double
パラメーター
Measurement
— 測定タイプ
Power spectral density
(既定値) | Mean-square spectrum
ブロックが実行する測定のタイプを指定します。[Power spectral density]
または [Mean-square spectrum]
があります。
調整可能: No
Window
— ウィンドウ タイプ
Hamming
(既定値) | Bartlett
| Blackman
| Boxcar
| Chebyshev
| Hann
| Hanning
| Kaiser
| Triang
Beta
— ベータ
5
(既定値) | スカラー
カイザー ウィンドウの β パラメーターを入力します。[Beta] を増大すると、表示される周波数振幅応答でメインローブが広くなり、サイドローブの振幅が減少します。
詳細については、Window Function ブロックのリファレンス ページを参照してください。
調整可能: Yes
依存関係
このパラメーターは、Window
パラメーターで [Kaiser]
を選択した場合に表示されます。
Window sampling
— ウィンドウのサンプリング
Symmetric
(既定値) | Periodic
リストから [Symmetric]
または [Periodic]
を選択します。
詳細については、Window Function ブロックのリファレンス ページを参照してください。
調整可能: Yes
依存関係
このパラメーターは、Window
パラメーターを [Blackman]
、[Hamming]
、[Hann]
または [Hanning]
のいずれかに設定した場合にのみ表示されます。
FFT implementation
— FFT 実装
Auto
(既定値) | Radix-2
| FFTW
このパラメーターを [FFTW]
に設定して、任意の長さの入力信号をサポートします。ブロックは、FFTW Implementation で生成されたコードを MATLAB® のホスト コンピューターのみに制限します。
ビット反転した処理、固定小数点データまたは浮動小数点データ、または Simulink® Coder™ を使った移植可能な C コード生成では、このパラメーターを [Radix-2]
に設定します。入力行列の最初の次元 M は 2 のべき乗でなければなりません。他の入力サイズで操作するには、Pad ブロックを使ってこれらの次元を 2 のべき乗にパディングまたは切り捨てをするか、可能な場合は FFTW Implementation を選択します。
このパラメーターを [Auto]
に設定して、ブロックが FFT Implementation を選択できるようにします。2 のべき乗でない変換の長さの場合、ブロックは生成したコードを MATLAB のホスト コンピューターに制限します。
調整可能: No
Stopband attenuation in dB
— 阻止帯域の減衰量 (dB 単位)
50
(既定値) | スカラー
チェビシェフ ウィンドウの阻止帯域の減衰量 Rs のレベル (dB 単位) を入力します。
調整可能: Yes
依存関係
このパラメーターは、Window
パラメーターで [Chebyshev]
を選択した場合に表示されます。
Inherit FFT length from input dimensions
— FFT 長を継承
off
(既定値) | on
このチェック ボックスをオンにすると、ブロックは入力フレーム サイズを FFT の実行対象のデータ点数 Nfft として使用します。FFT の実行対象の点数を指定するには、[Inherit FFT length from input dimensions] チェック ボックスをオフにします。その後、FFT length, FFT lengthFFT lengthFFT lengthパラメーターを使用して 2 のべき乗の FFT 長を指定できるようになります。
調整可能: No
FFT length
— データ点数
256
(既定値) | スカラー
FFT の実行対象であるデータ点数 Nfft を入力します。Nfft が入力フレーム サイズより大きい場合、ブロックは必要に応じて各フレームをゼロ パディングします。Nfft が入力フレーム サイズより小さい場合、ブロックは必要に応じて各フレームをラップします。
FFT implementation
パラメーターを [Radix-2]
に設定する場合、この値は 2 のべき乗でなければなりません。
調整可能: No
依存関係
このパラメーターは、Inherit FFT length from input dimensions, Inherit FFT length from input dimensionsInherit FFT length from input dimensionsInherit FFT length from input dimensions チェック ボックスがオフの場合にのみ表示されます。
Number of spectral averages
— スペクトル平均の数
4
(既定値) | スカラー
平均するスペクトルの数を指定します。この値を 1
に設定すると、ブロックは入力のピリオドグラムを計算します。この値を 1
より大きい値に設定すると、ブロックはウェルチ法を実装して、変更された入力のピリオドグラムを計算します。
調整可能: No
Inherit sample time from input
— 入力からサンプル時間を継承
on
(既定値) | off
[Inherit sample time from input] チェック ボックスをオンにすると、ブロックは入力信号のサンプル周期から周波数データを計算します。ブロックで有効な出力を生成するには、次の条件が満たされなければなりません。
ブロックへの入力は元の信号で、サンプルの追加も削除も行われていない (例: ゼロの挿入)。
シミュレーションの時間領域信号のサンプル周期が、オリジナルの時系列のサンプル周期と等しい。
これらの条件が満たされない場合、[Inherit sample time from input] チェック ボックスをオフにします。その後、Sample time of original time series
パラメーターを使用してサンプル時間を指定できるようになります。
依存関係
このパラメーターは、Measurement
パラメーターを [Power spectral density]
に設定した場合にのみ表示されます。
Sample time of original time series
— オリジナルの時系列のサンプル時間
1
(既定値) | スカラー
オリジナルの時間領域信号のサンプル時間を指定します。
調整可能: No
依存関係
このパラメーターは、Inherit sample time from input
チェック ボックスがオフの場合にのみ表示されます。
ブロックの特性
データ型 |
|
多次元信号 |
|
可変サイズの信号 |
|
参照
[1] FFTW ( https://www.fftw.org
)
[2] Frigo, M. and S. G. Johnson, “FFTW: An Adaptive Software Architecture for the FFT,” Proceedings of the International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing , Vol. 3, 1998, pp. 1381-1384.
[3] Oppenheim, A. V. and R. W. Schafer. Discrete-Time Signal Processing . Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1989.
[4] Orfanidis, S. J. Introduction to Signal Processing . Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1995.
[5] Proakis, J. and D. Manolakis. Digital Signal Processing. 3rd ed. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1996.
拡張機能
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。
使用上の注意および制限:
生成されたコードは特定の条件下で関数
memcpy
または関数memset
(string.h
) に依存します。次の条件に該当する場合、このブロックから生成される実行可能ファイルは、MATLAB に付属のプリビルドされたダイナミック ライブラリ ファイル (
.dll
ファイル) に依存します。[FFT implementation] が
[FFTW]
に設定されている。[Inherit FFT length from input dimensions] がオフで、[FFT length] が 2 のべき乗でない値に設定されている。
このブロックから生成されたコードとすべての関連ファイルを zip 圧縮ファイルにパッケージ化するには、関数
packNGo
を使用します。この zip ファイルを使用して、MATLAB がインストールされていない他の開発環境にプロジェクトを移動して解凍し、リビルドすることができます。詳細は、How To Run a Generated Executable Outside MATLABを参照してください。FFT 長が 2 のべき乗の場合は、このブロックからスタンドアロンの C コードおよび C++ コードを生成できます。
バージョン履歴
MATLAB コマンド
次の MATLAB コマンドに対応するリンクがクリックされました。
コマンドを MATLAB コマンド ウィンドウに入力して実行してください。Web ブラウザーは MATLAB コマンドをサポートしていません。
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