signalFrequencyFeatureExtractor

简化信号频率特征提取

自从R2021b

扩展所有的页面

描述

使用signalFrequencyFeatureExtractor从信号中提取频域特性。您可以使用提取的特征来训练机器学习模型或深学习网络。

创建

语法

= signalFrequencyFeatureExtractor医药

= signalFrequencyFeatureExtractor医药(Name =价值)

描述

超临界流体= signalFrequencyFeatureExtractor创建一个signalFrequencyFeatureExtractor对象的默认属性值。

例子

超临界流体= signalFrequencyFeatureExtractor (名称=值)指定的默认属性值signalFrequencyFeatureExtractor对象。例如,signalFrequencyFeatureExtractor (FrameSize = 30, FrameOverlapLength = 6)将信号划分为重叠30-sample框架,从每一帧中提取特征。

属性

全部展开

主要特性

`FrameSize`- - - - - -样品在一个框架
正整数

一个框架的样本数量,指定为一个正整数。指定的对象将信号划分为帧长度和提取功能,为每一帧。如果你不指定FrameSize,或者如果您指定FrameSize空,对象为整个信号提取特征。

数据类型:单|双

`帧速率`- - - - - -数量的样本之间的帧的开始
正整数

的开始帧之间的样本数量,指定为一个正整数。帧速率确定样本之间的距离帧的起始点。如果您指定帧速率,那你还必须指定FrameSize。如果你不指定帧速率或FrameOverlapLength,然后帧速率假定等于什么FrameSize。你不能指定帧速率和FrameOverlapLength同时进行。

数据类型:单|双

`FrameOverlapLength`- - - - - -连续帧之间的重叠的样本数量
正整数

连续帧之间的重叠的样本数量,指定为一个正整数。FrameOverlapLength必须小于或等于帧大小。如果您指定FrameOverlapLength,那你还必须指定FrameSize。你不能指定FrameOverlapLength和帧速率同时进行。

数据类型:单|双

`SampleRate`- - - - - -采样率
`[]`(默认)|积极的标量

输入采样率,指定为一个积极的标量赫兹。

数据类型:单|双

`FeatureFormat`- - - - - -格式生成的功能
`“矩阵”`(默认)|`“表”`

的格式生成特性,指定为“矩阵”或“表”。的提取函数返回功能作为其中的一个:

矩阵——矩阵列对应的特征值。
表表,每个表变量对应一个特征值。

数据类型:字符|字符串

`IncompleteFrameRule`- - - - - -规则来处理不完整的帧
`“下降”`(默认)|`“zeropad”`

规则来处理不完整的帧,指定为“下降”或“zeropad”。这条规则适用于当前帧的大小小于指定的FrameSize财产。

下降——把不完整的框架和不使用它来计算功能。
zeropad——在不完整的框架和使用它来计算功能。

数据类型:字符|字符串

特征提取

`MeanFrequency`- - - - - -选择提取平均频率
`假`(默认)|`真正的`

选择提取功率谱的平均频率,指定为真正的或假。如果您指定MeanFrequency是真的,对象提取的平均频率功率谱并将其添加到返回的特性提取函数。

数据类型:逻辑

`MedianFrequency`- - - - - -选择提取中值频率
`假`(默认)|`真正的`

选择提取中值频率的功率谱,指定为真正的或假。如果您指定MedianFrequency是真的,对象提取的平均频率功率谱并将其添加到返回的特性提取函数。

数据类型:逻辑

`BandPower`- - - - - -选择提取平均乐队的力量
`假`(默认)|`真正的`

选择提取频带能量,指定为真正的或假。如果您指定BandPower真的,对象提取频带能量并将其添加到返回的特性提取函数。

数据类型:逻辑

`OccupiedBandwidth`- - - - - -选择提取占用带宽
`假`(默认)|`真正的`

选择提取99%的占用带宽,指定为真正的或假。如果您指定OccupiedBandwidth真的,对象提取99%占有带宽并将其添加到返回的特性提取函数。

占用带宽的设置参数提取、使用setExtractorParameters。

setExtractorParameters(超临界流体,“OccupiedBandwidth”名称=值)

占有带宽提取可设置的参数有:

百分比——功率百分比,指定为一个正整数0和One hundred.。

数据类型:逻辑

`PowerBandwidth`- - - - - -选择提取半功率带宽
`假`(默认)|`真正的`

选择提取3 dB(半功率带宽),指定为真正的或假。如果您指定PowerBanwidth真的,对象提取3 dB带宽值并将其添加到返回的特性提取函数。

半功率带宽的设置参数提取、使用setExtractorParameters。

setExtractorParameters(超临界流体,“PowerBandwidth”名称=值)

半功率带宽提取可设置的参数有:

RelativeAmplitude——相对振幅,指定为一个整数。

数据类型:逻辑

`WelchPSD`- - - - - -选择提取功率谱密度估计
`假`(默认)|`真正的`

选择提取功率谱密度(PSD)估计,指定为真正的或假。如果您指定WelchPSD真的,对象提取PSD估计使用韦尔奇的方法并将其添加到返回的特性提取函数。

韦尔奇的PSD的设置参数估计,使用setExtractorParameters。

setExtractorParameters(超临界流体,“WelchPSD”名称=值)

韦尔奇的PSD估计提取可变的参数是:

FFTLength——数量的DFT点,指定为一个正整数。
FrequencyVectorPSD的频率估计,至少有两个元素指定为一个向量。您可以指定FrequencyVector只有当FFTLength没有指定。
OverlapLength——重叠的样本数量,指定为一个正整数。
窗口——窗口中,指定为一个标量或矢量。

数据类型:逻辑

`PeakAmplitude`- - - - - -选择提取峰值振幅
`假`(默认)|`真正的`

选择提取光谱峰值振幅,指定为真正的或假。如果您指定PeakAmplitude真的,对象提取峰值振幅的计算韦尔奇PSD估计和附加他们返回的特性提取函数。

设置参数的峰值振幅提取、使用setExtractorParameters。

setExtractorParameters(超临界流体,“PeakAmplitude”名称=值)

可设置的参数峰值振幅提取:

PeakType——指定为类型的高峰“最小值”或“最大值”。
MaxNumExtrema最大数量的山峰,指定为一个正整数标量。
MinProminence——最低突出,指定为一个积极的标量。突出的对象只返回的峰值至少指定的值。
MinSeparation——最小峰之间的分离,指定为一个积极的标量。
FlatSelection——平地区指标,指定为其中一种:
- “中心”——显示只有平坦地区的中心元素峰。
- “第一”——显示只有第一个元素的平坦地区高峰。
- “最后一次”——显示只有最后一个元素的平坦地区高峰。
- “所有”——显示所有元素平坦地区的高峰。

数据类型:逻辑

`PeakLocation`- - - - - -选择提取峰值位置
`假`(默认)|`真正的`

选择提取光谱峰值位置,指定为真正的或假。如果您指定PeakLocation真的,对象提取峰值计算韦尔奇PSD的位置估计和附加他们返回的特性提取函数。

设置参数的峰值位置提取使用setExtractorParameters。

setExtractorParameters(超临界流体,“PeakLocation”名称=值)

可设置的参数提取峰值位置是:

PeakType——指定为类型的高峰“最小值”或“最大值”。
MaxNumExtrema最大数量的山峰,指定为一个正整数标量。
MinProminence——最低突出,指定为一个积极的标量。的setExtractorParameters函数返回只有山峰的地位至少指定的值。
MinSeparation——最小峰之间的分离,指定为一个积极的标量。
FlatSelection——平地区指标,指定为其中一种:
- “中心”——显示只有平坦地区的中心元素峰。
- “第一”——显示只有第一个元素的平坦地区高峰。
- “最后一次”——显示只有最后一个元素的平坦地区高峰。
- “所有”——显示所有元素平坦地区的高峰。

数据类型:逻辑

请注意

计算频率特性,signalFrequencyFeatureExtractor首先估计PSD输入的时域信号使用韦尔奇的方法。对象使用计算韦尔奇PSD和相应的频率向量计算指定的特性。您可以配置计算韦尔奇PSD估计使用setExtractorParameters函数。

对象的功能

`提取`	提取时域或频域特性
`generateMATLABFunction`	创建MATLAB函数兼容C / c++代码生成
`getExtractorParameters`	得到当前参数值特征提取器对象
`setExtractorParameters`	设置默认值为特征提取器对象

例子

全部折叠

提取信号的频域特性

打开生活的脚本

生成1024个样本的唧唧声在1024千赫采样。50 kHz的唧唧声有一个初始频率达到100千赫采样结束的时候。添加高斯白噪声,信噪比是40 dB。画出功率谱密度(PSD)和注释的平均频率。

nSamp = 1024;Fs = 1024年e3;信噪比= 40;t = (0: nSamp-1) / Fs;x =唧唧声(t, 50 e3, nSamp / Fs 100 e3);x = x + randn(大小(x)) *性病(x) / db2mag(信噪比);meanfreq (x, Fs)

图包含一个坐标轴对象。坐标轴对象与标题的意思是频率估计:75.032 kHz,包含频率(赫兹),ylabel功率/频率(dB / Hz)包含2线类型的对象。

ans = 7.5032 e + 04

创建一个signalFrequencyFeatureExtractor对象提取平均频率,占用带宽的99%,3 dB带宽的信号。

超临界流体= signalFrequencyFeatureExtractor (SampleRate = Fs, MeanFrequency = true, OccupiedBandwidth = true, PowerBandwidth = true)

= signalFrequencyFeatureExtractor医药属性:属性FrameSize:[]帧速率:[]SampleRate: 1024000 IncompleteFrameRule:“下降”FeatureFormat:“矩阵”MeanFrequency启用功能,OccupiedBandwidth, PowerBandwidth MedianFrequency禁用功能,BandPower, WelchPSD, PeakAmplitude PeakLocation

调用提取函数来提取指定的特性。

[功能,信息]=提取(超临界流体,x)

特点=1×310⁴×7.2252 4.3783 3.7773

信息=结构体字段:MeanFrequency: 1 OccupiedBandwidth: 2 PowerBandwidth: 3

查看表中提取的特征,修改FeatureFormat对象的属性。

超临界流体。FeatureFormat =“表”;=特征提取(超临界流体,x)

特点=表1×5FrameStartTime FrameEndTime MeanFrequency OccupiedBandwidth 1 1024 72252 43783 _______ _________________ _________________ PowerBandwidth * * * * * * 37773

您可以使用getExtractorParameters函数将参数用于计算指定的特性。带宽的占用带宽措施包含99%的默认输入信号的总功率。使用setExtractorParameters函数改变比例95%,提取指定的特性。

params = getExtractorParameters(超临界流体,“OccupiedBandwidth”)

params =结构体字段:比例:[]

参数个数。比例= 95;setExtractorParameters(超临界流体,“OccupiedBandwidth”params) features2 =提取(超临界流体,x)

features2 =表1×5FrameStartTime FrameEndTime MeanFrequency OccupiedBandwidth 1 1024 72252 39840 _______ _________________ _________________ PowerBandwidth * * * * * * 37773

扩展功能

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

GPU数组
加速代码运行在一个图形处理单元(GPU)使用并行计算工具箱™。

这个函数完全支持GPU数组。金宝app有关更多信息,请参见运行在GPU MATLAB函数(并行计算工具箱)。

版本历史

介绍了R2021b

全部展开

R2023a:使用`gpuArray`输入

的signalFrequencyFeatureExtractor对象支持金宝appgpuArray输入。你必须有并行计算工具箱™使用此功能。

signalFrequencyFeatureExtractor

描述

创建

语法

描述

属性

主要特性

FrameSize- - - - - -样品在一个框架正整数

帧速率- - - - - -数量的样本之间的帧的开始正整数

FrameOverlapLength- - - - - -连续帧之间的重叠的样本数量正整数

SampleRate- - - - - -采样率[](默认)|积极的标量

FeatureFormat- - - - - -格式生成的功能“矩阵”(默认)|“表”

IncompleteFrameRule- - - - - -规则来处理不完整的帧“下降”(默认)|“zeropad”

特征提取

MeanFrequency- - - - - -选择提取平均频率假(默认)|真正的

MedianFrequency- - - - - -选择提取中值频率假(默认)|真正的

BandPower- - - - - -选择提取平均乐队的力量假(默认)|真正的

OccupiedBandwidth- - - - - -选择提取占用带宽假(默认)|真正的

PowerBandwidth- - - - - -选择提取半功率带宽假(默认)|真正的

WelchPSD- - - - - -选择提取功率谱密度估计假(默认)|真正的

PeakAmplitude- - - - - -选择提取峰值振幅假(默认)|真正的

PeakLocation- - - - - -选择提取峰值位置假(默认)|真正的

对象的功能

例子

提取信号的频域特性

扩展功能

C / c++代码生成生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

GPU数组加速代码运行在一个图形处理单元(GPU)使用并行计算工具箱™。

版本历史

R2023a:使用gpuArray输入

另请参阅

功能

对象

`FrameSize`- - - - - -样品在一个框架
正整数

`帧速率`- - - - - -数量的样本之间的帧的开始
正整数

`FrameOverlapLength`- - - - - -连续帧之间的重叠的样本数量
正整数

`SampleRate`- - - - - -采样率
`[]`(默认)|积极的标量

`FeatureFormat`- - - - - -格式生成的功能
`“矩阵”`(默认)|`“表”`

`IncompleteFrameRule`- - - - - -规则来处理不完整的帧
`“下降”`(默认)|`“zeropad”`

`MeanFrequency`- - - - - -选择提取平均频率
`假`(默认)|`真正的`

`MedianFrequency`- - - - - -选择提取中值频率
`假`(默认)|`真正的`

`BandPower`- - - - - -选择提取平均乐队的力量
`假`(默认)|`真正的`

`OccupiedBandwidth`- - - - - -选择提取占用带宽
`假`(默认)|`真正的`

`PowerBandwidth`- - - - - -选择提取半功率带宽
`假`(默认)|`真正的`

`WelchPSD`- - - - - -选择提取功率谱密度估计
`假`(默认)|`真正的`

`PeakAmplitude`- - - - - -选择提取峰值振幅
`假`(默认)|`真正的`

`PeakLocation`- - - - - -选择提取峰值位置
`假`(默认)|`真正的`

C / c++代码生成
生成C和c++代码使用MATLAB®编码器™。

GPU数组
加速代码运行在一个图形处理单元(GPU)使用并行计算工具箱™。

R2023a:使用`gpuArray`输入