harminv - آنلاین در ابر

برنامه:

نام

harminv - فرکانس های حالت را از داده های سری زمانی استخراج کنید

خلاصه

harminv [گزینه]... [فرکانس دقیقه-فرکانس حداکثر] ...

شرح

harminv برنامه ای است که برای حل مشکل "وارونگی هارمونیک" طراحی شده است: یک زمان معین
سری متشکل از مجموع سینوسی ها ("حالت ها")، فرکانس های آنها را استخراج کرده و
دامنه ها همچنین می تواند در مورد سینوسی های در حال پوسیدگی نمایی، که در آن
در صورتی که نرخ پوسیدگی آنها را نیز استخراج می کند.

harminv اغلب قادر به دستیابی به دقت و استحکام بسیار بیشتر از فوریه است.
روش های تبدیل، اساساً به این دلیل که شکل خاصی را برای ورودی به خود می گیرد.

همانطور که در VA توضیح داده شده است از یک "روش قطری فیلتر" (FDM) کم ذخیره سازی استفاده می کند
ماندلشتام و اچ اس تیلور، "وارونگی هارمونیک سیگنال های زمان" J. شیمی فیزیک 107,
6756 (1997). همچنین رجوع کنید به erratum همانجا 109، 4128 (1998).

INPUT

harminv در دنباله ای از اعداد حقیقی یا مختلط جدا شده از استاندارد می خواند
ورودی، و همچنین آرگومان های خط فرمان که یک یا چند محدوده فرکانس را نشان می دهد
جستجو می کند و حالت هایی را که از داده ها استخراج می کند را خروجی می دهد. (ترجیحاً پیدا می کند
حالت‌ها در محدوده فرکانسی که مشخص می‌کنید، اما گاهی اوقات ممکن است حالت‌های اضافی را در خارج پیدا کنید
از آن محدوده.) داده ها باید با فواصل زمانی مساوی مطابقت داشته باشند، اما وجود دارد
بدون محدودیت در تعداد امتیاز

اعداد مختلط در ورودی باید در قالب بیان شوند RE+IMi (بدون فضای خالی).
در غیر این صورت، فضای خالی نادیده گرفته می شود. همچنین، نظراتی که با "#" شروع می شوند و به امتداد می یابند
انتهای خط نادیده گرفته می شوند.

یک فراخوان معمولی چیزی شبیه به این است

harminv -t 0.02 1-5 < input.dat

که دنباله ای از نمونه ها را می خواند که در فواصل زمانی 0.02 فاصله دارند (مثلاً بر حسب میلی ثانیه،
مربوط به 50 کیلوهرتز)، و حالت هایی را در محدوده فرکانس 1-5 کیلوهرتز جستجو می کند. (دیدن
در زیر بر روی واحدها.)

OUTPUT

harminv شش ستون جدا شده با کاما را در خروجی استاندارد، یک خط برای هر حالت می نویسد:
فرکانس، ثابت فروپاشی، Q، دامنه، فاز و خطا. هر حالت مربوط به a است
عملکرد فرم:

دامنه * exp[-i (2 پی فرکانس تی - فاز) - پوسیدگی t]

در اینجا، i sqrt(-1)، t زمان (برای واحدها به زیر مراجعه کنید)، و سایر پارامترها در
ستون های خروجی عبارتند از:

فرکانس
فرکانس حالت. اگر آن را از عبارت بالا تشخیص نمی دهید،
شما باید فرمول اویلر را به خاطر بیاورید: exp(ix) = cos(x) + i sin(x). توجه داشته باشید که برای
داده های پیچیده، بین فرکانس های مثبت و منفی تمایز وجود دارد.

پوسیدگی ثابت
ثابت فروپاشی نمایی، نشان داده شده توسط پوسیدگی در فرمول بالا در
معکوس این اغلب "طول عمر" حالت نامیده می شود. "نیمه عمر" است
ln(2) /پوسیدگی.

Q یک بیان معمولی و بدون بعد از طول عمر فروپاشی: Q = pi |فرکانس|
/ پوسیدگی. Q که مخفف "ضریب کیفیت" است، تعداد دوره‌های مربوط به آن است
"انرژی" در حالت (دامنه مجذور) برای واپاشی با exp(-2 pi). هم ارز،
اگر به طیف توان (| تبدیل فوریه|^2) نگاه کنید، 1/Q کسری است
عرض قله در نصف حداکثر.

دامنه
دامنه (واقعی، مثبت) سینوسی ها. دامنه (و فاز)
اطلاعات عموماً به نظر می رسد که دقت کمتری نسبت به فرکانس و فروپاشی دارند
مقدار ثابت.

فاز تغییر فاز (بر حسب رادیان) سینوسی ها، همانطور که در فرمول بالا داده شده است.

خطا یک برآورد خام از خطای نسبی در فرکانس (پیچیده). این نیست
با این حال، واقعاً یک نوار خطا است، بنابراین باید آن را بیشتر به عنوان یک رقم شایستگی در نظر بگیرید
(کوچکتر بهتر است) برای هر حالت.

جعلی حالت ها

به طور معمول، harminv علاوه بر راه حل های مورد نظر، تعدادی راه حل جعلی نیز پیدا می کند
راه حل ها، به خصوص اگر داده های شما نویز دارند. چنین راه حل هایی با بزرگ مشخص می شوند
خطاها، دامنه های کوچک و/یا Q کوچک (نرخ فروپاشی بزرگ / پهنای خط گسترده). تو می توانی
با استفاده از گزینه های غربالگری خطا/Q/دامنه که در زیر تعریف شده است، این موارد را از خروجی حذف کنید.

به‌طور پیش‌فرض، حالت‌های با خطای > 0.1 و Q < 10 به‌طور خودکار حذف می‌شوند، اما به احتمال زیاد
که باید محدودیت های سخت تری تعیین کنید.

یاتاقان ها

مقادیر فرکانس (و فروپاشی)، هر دو ورودی و خروجی، در واحدهای 1/زمان مشخص می‌شوند.
که در آن واحدهای زمان با فاصله نمونه گیری تعیین می شوند dt (زمان بین
ورودی های متوالی). dt به طور پیش فرض 1 است، مگر اینکه آن را با علامت مشخص کنید -t dt گزینه.

به عبارت دیگر، چند واحد را انتخاب کنید (به عنوان مثال ms در مثال بالا) و از آنها برای بیان استفاده کنید
مرحله زمانی سپس، سازگار باشید و از معکوس آن واحدها (مثلا kHz = 1/ms) برای آن استفاده کنید
فرکانس.

توجه داشته باشید که فرکانس تعریف معمول 1/دوره است. فرکانس زاویه ای نیست.

OPTIONS

-h نمایش راهنما در مورد گزینه های خط فرمان و استفاده.

-V چاپ شماره نسخه و اطلاعات حق چاپ برای harminv.

-v خروجی پرمخاطب را فعال کنید که در خروجی استاندارد به عنوان خطوط نظر چاپ شود (شروع با a
"#" شخصیت). همچنین، هر نظر "#" در ورودی به خروجی بازتاب داده می شود.

-T در خط فرمان به جای محدوده فرکانس، محدوده های دوره را مشخص کنید (به واحد
زمان مربوط به زمان مشخص شده توسط -t). خروجی همچنان فرکانس و
با این حال، دوره نیست.

-w فرکانس های زاویه ای را به جای فرکانس ها مشخص کنید و فرکانس زاویه ای را خروجی بگیرید
به جای فرکانس (فرکانس زاویه ای فرکانس ضرب در 2 پی است).

-n علامت قرارداد فرکانس (و فاز) مورد استفاده در harminv را برگردانید. (علامت
فرکانس تنها در صورتی مهم است که داده های ورودی با ارزش پیچیده ای داشته باشید که در آن
در صورتی که دامنه فرکانس مثبت و منفی می تواند متفاوت باشد.)

-t dt فاصله نمونه برداری را مشخص کنید dt; این واحدهای زمان مورد استفاده در سرتاسر را تعیین می کند
ورودی و خروجی پیش‌فرض 1.0 است.

-d d "چگالی" طیفی را مشخص کنید d برای جستجوی حالت ها، که در آن چگالی 1 است
وضوح معمول فوریه را نشان می دهد. یعنی تعداد توابع پایه
(که کران بالایی را روی تعداد حالت ها تعیین می کند) توسط داده می شود d بار (فرکانس حداکثر -
فرکانس دقیقه) بار dt برابر تعداد نمونه های موجود در مجموعه داده شما. حداکثر 300
با این حال، برای جلوگیری از بزرگ شدن بیش از حد ماتریس ها استفاده می شود (شما می توانید a را مجبور کنید
تعداد بزرگتر با -f، در زیر)

توجه داشته باشید که وضوح فرکانس خروجی ها می باشد نه محدود به طیف
چگالی، و به طور کلی می تواند بسیار بیشتر از وضوح فوریه باشد. در
چگالی تعیین می کند که حداکثر چند حالت جستجو شود و به نوعی این است
چگالی که با آن پهنای باند در ابتدا برای حالت ها "جستجو" می شود.

چگالی پیش فرض 0.0 است، به این معنی که تعداد توابع پایه است
با -f تعیین می شود (که پیش فرض 100 است). این اغلب مربوط به یک بسیار بزرگتر است
چگالی نسبت به وضوح فوریه معمولی، اما تکینگی های حاصل در
ماتریس های سیستم به طور خودکار توسط harminv حذف می شوند.

-f nf یک کران پایین را مشخص کنید nf بر روی تعداد توابع پایه طیفی (پیش فرض به
100)، یک کران پایین برای تعداد حالت های جستجو تنظیم کنید. این گزینه است
اغلب روشی راحت‌تر برای تعیین تعداد توابع پایه نسبت به -d
گزینه بالا، به همین دلیل پیش فرض است.

-f همچنین به شما امکان می دهد بیش از 300 تابع پایه را به کار بگیرید، اما مراقب باشید:
مقیاس زمان محاسبه به صورت O(N nf) + O(nf^3)، که در آن N تعداد نمونه ها است، و
ماتریس های بسیار بزرگ نیز می توانند دقت پایین تری داشته باشند.

-s نوع
نحوه مرتب‌سازی خروجی‌ها، کجا را مشخص کنید نوع یکی از
فرکانس / خطا / Q / فروپاشی / دامنه. (فقط شخصیت اول از نوع اهمیت دارد.)
همه انواع به ترتیب صعودی هستند. پیش فرض مرتب سازی بر اساس فرکانس است.

-e گمراه شدن هر حالتی را که خطای بزرگتر از آن (به بالا مراجعه کنید) حذف کنید گمراه شدن برابر بزرگترین خطا
در بین حالت های محاسبه شده پیش‌فرض بدون محدودیت

-E گمراه شدن هر حالتی را که خطای بزرگتر از آن (به بالا مراجعه کنید) حذف کنید گمراه شدن. پیش‌فرض 0.1 است.

-F هر حالت با فرکانس خارج از محدوده مشخص شده را حذف کنید. (این گونه حالت ها نیستند
با این حال، لزوما جعلی است.)

-a amp هر حالت با دامنه (به بالا) کمتر از آن را حذف کنید amp برابر بزرگترین دامنه
در بین حالت های محاسبه شده پیش‌فرض بدون محدودیت

-A amp هر حالت با دامنه (به بالا) کمتر از آن را حذف کنید amp. پیش‌فرض بدون محدودیت

-Q q هر حالتی را با |Q| حذف کنید (به بالا مراجعه کنید) کمتر از q. پیش‌فرض 10 است.

با استفاده از خدمات onworks.net از harminv به صورت آنلاین استفاده کنید