${message}

Анализ и обработка сигналов.

Signal Processing Toolbox предоставляет функции и интерактивные приложения для анализа, предобработки и выделения признаков из сигналов с равномерным или неравномерным периодом дискретизации. Продукт содержит инструменты для анализа и разработки фильтров, изменения частоты дискретизации, сглаживания, удаления постоянной составляющей и оценки спектра сигнала. Помимо этого, есть функции для выделения признаков, огибающих, нахождения пиков и паттернов в сигнале, оценки схожести сигналов и параметров, таких как отношение сигнал/шум или коэффициент искажений. Вы также можете осуществлять модальный и порядковый анализ сигналов вибрации.

С приложением Signal Analyzer вы можете заниматься предобработкой и анализом нескольких сигналов одновременно во временной, частотной, и частотно-временной областях без написания кода, изучать длительные сигналы и выделять интересующие области. Приложение Filter Designer позволяет вам разрабатывать и анализировать цифровые фильтры, выбирая различные алгоритмы и типы откликов. Из обоих приложений можно сгенерировать код MATLAB.

Возможности:

  • Исследование сигналов: исследуйте сигналы во временной, частотной и частотно-временной областях без написания кода.
  • Предобработка сигналов: удаление шума, сглаживание и передискретизация сигналов для подготовки их к дальнейшему анализу.
  • Выделение признаков и сигнальные измерения: выделяйте отличительные признаки сигналов и выполняйте измерения.
  • Цифровые и аналоговые фильтры: проектирование, анализ и реализация различных цифровых КИХ и БИХ фильтров.
  • Частотно-временной и спектральный анализ: характеризуйте частотный состав стационарных и нестационарных сигналов.
  • Анализ вибраций: осуществляйте анализ вибраций вращающихся конструкций и модальный анализ структур.

Ключевые возможности

  • Приложение Signal Analyzer для визуализации и сравнения сигналов во временной, частотной и частотно-временной областях
  • Разработка и анализ КИХ и БИХ фильтров
  • Алгоритмы установления сходства сигналов, огибающих, паттернов, разрывов, пиков и выбросов
  • Измерения: метрики импульсов и переходов, полоса пропускания, мощность в полосе, искажения
  • Оценка спектра мощности для данных с равномерным и неравномерным периодом дискретизации
  • Порядковый анализ сигналов вибраций и модальный анализ механических систем

Исследование сигналов

Signal Processing Toolbox™ предлагает интерактивные приложения и функции для анализа, визуализации и сравнения множественных сигналов, а также позволяет детектировать и извлекать признаки или интересующие события. К примеру, с приложением Signal Analyzer вы можете:

  • Анализировать сигналы во временной, частотной и частотно-временной областях
  • Осуществлять предобработку сигналов для повышения их качества
  • Выделять интересующие вас отрезки сигналов

Знакомство с приложением Signal Analyzer: визуализируйте и сравнивайте различные сигналы и спектры (рус.)

Осуществляйте выравнивание сигналов: измеряйте временную задержку между коррелированными сигналами (рус.)

Различайте близко расположенные спектральные компоненты: идентифицируйте гармонические сигналы настраивая параметр window leakage в приложении Signal Analyzer (рус.)

Предобработка сигналов

Signal Processing Toolbox содержит функции, позволяющие детектировать выбросы, сглаживать сигналы и работать с неравномерно семплированными сигналами, а также подготавливать их для дальнейшего анализа. К примеру, вы можете:

  • Удалять шум, выбросы и недостоверные отсчёты из ваших данных
  • Улучшать и визуализировать сигналы, обнаруживать паттерны
  • Изменять частоту дискретизации сигнала или устанавливать постоянный период дискретизации для сигналов с неравномерным семплированием или пропущенными данными

Изменение частоты дискретизации сигналов: изменяйте частоту дискретизации сигнала не внося искажений (рус.)

Видео "Сглаживание сигнала: удаляйте шум фильтрами движущегося среднего и Савицки-Голей" (англ.) 

Удаление выбросов: удаляйте выбросы при помощи медианного фильтра (рус.) 



Генерация сигналов: генерируйте импульсы и сигналы с меняющейся частотой (рус.)
Реконструкция пропущенных данных: интерполируйте пропущенные сегменты сигналов при помощи авторегрессивных моделей (рус.)

Выравнивание сигналов с разным временем начала: измеряйте задержку и выравнивайте сигналы при помощи кросс-корреляции (рус.)

Выделение признаков и сигнальные измерения

Signal Processing Toolbox предоставляет функции для изучения и извлечения паттернов в сигналах. В частности, вы можете:

  • Обнаруживать пики в сигналах и определять их высоту, ширину и расстояние до соседних максимумов
  • Находить точки разрывов или изломов в сигналах, а также сопоставлять сигналы при помощи динамической трансформации временной шкалы
Видео "Анализ пиков: находите положения пиков, их величину, возвышение и ширину" (англ.)
Обнаружение точки перехода: обнаруживайте резкие изменения или интересующие события в данных на временной шкале (рус.)



Выделение огибающей: выделяйте огибающую сигнала с помощью преобразования Гильберта и аналитического сигнала (рус.)

Мощность, полоса и частоты: измеряйте мощность в полосе, ширину полосы, а также средние и медианные частоты (рус.)

Цифровые и аналоговые фильтры

Цифровые фильтры

Используйте функции и приложения в составе Signal Processing Toolbox для разработки, анализа и реализации множества цифровых КИХ и БИХ фильтров, таких как ФНЧ, ФВЧ или полосовые фильтры. Вы можете:

  • Визуализировать АЧХ, ФЧХ, групповую задержку, импульсную и переходную характеристики, положение нулей и полюсов фильтра
  • Оценивать производительность фильтра, стабильность и линейность фазы
  • Применять фильтры к данным, а также минимизировать задержки и фазовые искажения при помощи фильтрации с нулевой фазой
Цифровая фильтрация: компенсируйте задержку и искажения, вносимые фильтрами (рус.)
Галерея фильтров: исследуйте фильтры, нижних и верхних частот, полосно-пропускающие и полосно-заграждающие фильтры, дифференциаторы, и фильтры с произвольной АЧХ (рус.)
Создание КИХ-фильтров: указывайте различные ограничения для фильтров и вычисляйте коэффициенты алгоритмами Паркса-МакКлеллана (equiripple), методом наименьших квадратов, и оконным методом Кайзера (рус.)

Создание БИХ-фильтров: сравнивайте АЧХ и групповую задержку фильтров Баттерворта, Чебышева и эллиптического (рус.)

Аналоговые фильтры

Signal Processing Toolbox предоставляет функции для создания и анализа аналоговых фильтров. Поддерживаемые типы аналоговых фильтров включают фильтры Баттерворта, Чебышева, Бесселя и эллиптический. Продукт также содержит функции дискретизации, такие как методы импульсной инвариантности и билинейного преобразования для дискретизации фильтров.

Частотно-временной и спектральный анализ

Оценивайте частотный состав сигнала при помощи семейства функций спектрального анализа и приложений в составе Signal Processing Toolbox. Основанные на БПФ непараметрические методы, такие как метод Уэлча или периодограмма, не строят предположений о входных данных и могут быть использованы для любого сигнала. Параметрические и методы подпространства, такие как метод Берга, Юла-Уокера и MUSIC, основываются на знаниях о сигнале и могут обеспечивать более точное приближение спектра. С этими функциями и приложениями вы можете:

  • Вычислять спектр мощности неравномерно семплированных сигналов или сигналов с пропущенными отсчётами при помощи метода Lomb-Scargle
  • Анализировать сигналы частотно-временными техниками, такими как спектрограмма, и оценивать степень схожести сигналов в частотной области измеряя когерентность спектров

Частотно-временной анализ: используйте спектрограмму, чтобы определить когда частотный компонент присутствует в сигнале, и исследуйте компромиссы по разрешению во времени и частоте (рус.)

Сравнение частот двух сигналов: оценивайте спектральное соответствие между сигналами и измеряйте относительную фазу между коррелированными частотными компонентами (рус.)

Смещение и вариации в периодограмме: уменьшайте смещение и вариации в спектральной плотности мощности используя оконные функции и осреднение методами Уэлча и Томпсона (multitaper) (рус.)


Периодограмма Ломба: оценивайте спектр неравномерно семплированного сигнала или сигнала с пропущенными отсчётами (рус.)
Синхросжатие Фурье: получайте точные приближения во времени и частоте и выделяйте модели сигналов (рус.)

Параметрические методы: моделируйте короткие сигналы как выходы авторегрессивных (AR) процессов для достижения более высокого спектрального разрешения (рус.)

Анализ вибраций

Signal Processing Toolbox содержит функции, позволяющие вам изучать и описывать вибрации в механических системах. В частности, вы можете:

  • Пользоваться порядковым анализом для изучения и визуализации спектрального состава, возникающего во вращающихся конструкциях
  • Отслеживать и выделять порядки и соответствующие им сигналы в частотно-временной области
  • Оценивать средний спектр сигнала, как функцию порядка
  • Осуществлять экспериментальный модальный анализ посредством оценки АЧХ, собственных частот, коэффициента демпфирования, и форм мод

Порядковый анализ сигнала вибрации: идентифицируйте источник нежелательных вибраций при помощи порядкового анализа (рус.)

Анализ вибрации вращающихся конструкций: анализируйте состояние коробки передач используя синхронное осреднение и спектр огибающей (рус.)

Модальный анализ лопасти воздушной турбины: анализируйте динамическое поведение лопастей воздушной турбины, оценивая форму векторов мод из приближения АЧХ (рус.)


Поделиться

Задать вопрос

*
Настоящим в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006, отправляя данную форму, вы подтверждаете свое согласие на обработку персональных данных . Мы, ООО ЦИТМ "Экспонента" и аффилированные к нему лица, гарантируем конфиденциальность получаемой нами информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и пр. в соответствии с «Политикой конфиденциальности персональных данных». * - обязательные поля