信号ビューワ

信号ビューワを使用して、時間領域と周波数領域の両方で（基本的な）信号のインポートと処理、ステップ波、チャープ波、ノコギリ波などの最も一般的な波形に基づいた信号の生成ができます。

信号ビューワには以下の機能があります：

プロット

このユーティリティは、波形やファイル、信号処理オプションで定義された情報をプロットします：

履歴

Historyダイアログには、セッション内の信号ビューワーイベントが表示されます。イベントをダブルクリックすると、そのイベントを表示または再適用できます。



OMLコマンド生成

OMLコマンドウィンドウは、プロットウィンドウに表示されるのと同じ出力を生成するためのOML構文を自動生成します。同じ定義されたアクションと生成された表示情報は、OMLスクリプトで再利用できるよう、この領域に印刷されます。

特定の入力が正しくなく、アプリケーションがプロットを生成できない場合、問題のあるコマンドはOutputエリアに赤字で表示されます：

OML コマンドメニューのコンテキストメニューには、標準的なCopyやSelect All以外のオプションが用意されています：
  • Run Selection: 選択されたコマンドを評価します。
  • Copy to Editor: 選択したコマンドをアクティブなOMLスクリプトエディタにコピーします。

OMLスクリプトエディターが存在しない場合、または存在するがアクティブでない場合、新しいOMLスクリプトエディターが作成され、コマンドが貼り付けられます。

注: OMLは、プロジェクトがさらに高度なデータ処理を必要とする場合に活用できる追加機能を提供しています。

データを変数としてインポート

Import as Variableボタンを使用して、可視化されたデータを変数としてインポートします。デフォルトの変数名はdataです。変数名が既にOMLワークスペースに存在する場合、ダイアログが表示され、変数名の変更または上書きが求められます。Renameを選択すると、新しい変数名を入力するダイアログが表示されます。

Reset

ResetボタンはSignal Viewerのインタフェースをクリアし、初期状態にリセットします。

Waveformタブ

チャープ波やノコギリ波など、標準的な波形をベースにした信号を作成します。

入力パラメータは必須引数とオプション引数に分かれています。必須のものには、使用しなければならない入力構文のヒントとなる推奨値があります。
Waveformオプション 説明
Chirp 周波数が時間とともに増減するスイープ波。省略された場合、オプションのパラメータは次のようになります：
  • Reference time: 1 sec
  • Frequency at reference time: 100 Hz
  • Shape: linear
  • Phase: 0
Gauss ガウス窓（畳み込み）。省略された場合、オプションのパラメータは次のようになります：
  • Center frequency: 1000 Hz
  • Fractional bandwidth: 0.5
Random 正規分布のランダム信号。
Rectangular 矩形パルス波。省略された場合、オプションのパラメータは次のようになります：
  • Width: 1
Sawtooth ノコギリ波信号。省略された場合、オプションのパラメータは次のように設定されます：
  • Width: 1
sinusoid 標準的な正弦波。省略された場合、オプションのパラメータは次のようになります：
Square 矩形波。省略された場合、オプションのパラメータは次のようになります：
  • Duty: 50
Triangular
  • Width: 1
  • Skew: 0

File/Workspaceタブ

ファイルをインポートし、変数を選択します。

File

区切りファイルなど、dlmreadコマンドでサポートされているファイルをインポートします。

ファイルのインポートオプションには以下が含まれます：

  • Rows to skip: dlmreadが読み込まなかったファイルの先頭からの行数。これは、ファイルに数値データの前に複数行のヘッダーがある場合に便利です。Signal Viewerは、ファイルが選択されたときに自動的にスキップする行数の決定を試みます。
  • Default value: 入力ファイルの値が空または数値でない場合に出力に使用される値。空の場合、値は0に設定されます。

ファイルの最初の行にヘッダーがある場合、各カラムの名前はこのヘッダーにもとづいて付けられます。そうでない場合、列は単にColumn 1、Column 2などと呼ばれます。

スキップする行またはデフォルのト値が変更されている場合、Plotボタンをクリックすると、ファイルが再読み込みされます。ファイルが前回読み込まれたときから変更されている場合は、ファイルを再読み込みするかSignal Viewerに既に読み込まれているデータを使用するかを選択するよう求められます。

ファイルがSignal Viewerに読み込まれるたびに、ウィンドウの左下隅に情報ラベルが表示されます。

Workspace

ワークスペースから変数を選択します。使用できるのはベクトルと行列だけです。変数が行列の場合、列を選択することもできます。

Time Domain

時間領域で以下のアクションを適用します：

Time Domain Option 説明
Time Range 下位信号から上位信号へカットします。
Detrend 線形法を使用して信号のトレンドを除去します。
Moving Avg.Samples 一定の入力サンプル数に基づいて移動平均フィルターを適用します。
Scale XまたはYの信号をある係数でスケーリングします。
Normalize 信号を正規化します。
Offset 多相の有限インパルス応答（FIR）フィルターを使用して、信号を合理的な係数で再サンプリングします。
Randomize 信号対雑音比（S/N）または一定の割合のノイズを使用して、信号にホワイトノイズを適用します：
  • S/N ratio: 以下のプロセスと同等：
    noise_power = (N_S / 100) * signal_power;
sigma = sqrt(noise_power / length(signal));
noise = normrnd(0, sigma, size(signal));
signal_mod = signal + noise;
  • Percentage: 2つの新しい信号が生成されます。1つは元の信号に与えられたパーセンテージを加算したもの、もう1つは元の信号から与えられたパーセンテージを減算したものです。新しい上位信号と下位信号は互いに減算され、同じ大きさのランダムな信号が乗算され、下位信号と合計されます。
    noise_power = 10^(-1/(20 *N_S)) * signal_power;
ran_upper = signal + ((N_S/100)*signal);
ran_lower = signal - ((N_S/100)*signal);
random_gen = rand(length(signal),1);
signal_mod = (ran_upper - ran_lower) .* random_gen + ran_lower;

アクションは表示された順に実行されます：Cut the signal > Detrend it > Apply moving average filter > Scale it > Normalize it > Resample it > Offset it > Randomize it

Frequency Domain

周波数領域で以下のアクションを適用します：

Frequency Domain Option 説明
FFT Size 入力サイズに基づいて高速フーリエ変換（FFT）を計算します。サイズ入力が与えられない場合、デフォルトで信号長が使用されます。FFTは計算され、正規化され、片側出力を生成するために折り畳まれます。
Frequency Range 周波数領域のフィルターを適用します：
  • 最初の値（低い方）のみが指定されています：highpassフィルター。
  • 2番目（上側）の値だけが与えられています：lowpassフィルター。
  • 両方の値が与えられています：bandpassフィルター。
Compute PSD
  • 信号のパワースペクトル密度（PSD）を計算するチェックボックス。
Window PSDチェックボックスを選択すると、スペクトルの漏れを低減するために、信号に窓処理方法が適用されます。チェックボックスが選択されていない場合、PSDは窓なしで計算されます。オプションは以下の通りです：
  • None
  • Blackman
  • Dolph-Chebyshev
    • 注: Dolph-Chebyshev窓関数のフーリエ変換のサイドローブ減衰（デシベル）は、デフォルトで100に設定されています。
  • Hann
  • Hamming
  • Kaiser
    • 注: カイザー窓関数のメインローブ幅制御係数は、デフォルトで3*piに設定されています。
  • Parzen
  • Welch
Window overlap 異なるウィンドウに同時に存在するサンプル数。窓のオーバーラップを使用するには、PSDチェックボックスを選択し、ウィンドウの表示方法を None以外に入力します。メソッドが提供されていない場合、パワースペクトル密度は窓なしで計算されます。