Ini ialah arahan harminv yang boleh dijalankan dalam penyedia pengehosan percuma OnWorks menggunakan salah satu daripada berbilang stesen kerja dalam talian percuma kami seperti Ubuntu Online, Fedora Online, emulator dalam talian Windows atau emulator dalam talian MAC OS.
JADUAL:
NAMA
harminv - mengekstrak frekuensi mod daripada data siri masa
SINOPSIS
harminv [OPTION]... [freq-min-freq-maks]...
DESCRIPTION
harminv ialah program yang direka untuk menyelesaikan masalah "inversi harmonik": diberi masa
siri yang terdiri daripada jumlah sinusoid ("mod"), ekstrak frekuensinya dan
amplitud. Ia juga boleh mengendalikan kes sinusoid yang mereput secara eksponen, di mana
kes ia mengekstrak kadar pereputan mereka juga.
harminv selalunya dapat mencapai ketepatan dan keteguhan yang lebih besar daripada Fourier-
mengubah kaedah, pada asasnya kerana ia mengambil bentuk khusus untuk input.
Ia menggunakan "kaedah penpenjurusan penapis" storan rendah (FDM), seperti yang diterangkan dalam VA
Mandelshtam dan HS Taylor, "Penyongsangan harmoni bagi isyarat masa," J. Chem. Fiz. 107,
6756 (1997). Lihat juga erratum, ibid 109, 4128 (1998).
INPUT
harminv dibaca dalam urutan nombor nyata atau kompleks yang dipisahkan ruang putih daripada standard
input, serta argumen baris perintah yang menunjukkan satu atau lebih julat frekuensi kepada
mencari, dan mengeluarkan mod yang diekstrak daripada data. (Ia lebih suka mencari
mod dalam julat frekuensi yang anda tentukan, tetapi kadangkala mungkin mencari mod tambahan di luar
daripada julat itu.) Data harus sepadan dengan jarak masa yang sama, tetapi ada
tiada kekangan pada bilangan mata.
Nombor kompleks dalam input hendaklah dinyatakan dalam format RE+IMi (tiada ruang putih).
Jika tidak, ruang kosong diabaikan. Juga, ulasan yang bermula dengan "#" dan melanjutkan ke
hujung talian diabaikan.
Doa biasa adalah seperti
harminv -t 0.02 1-5 < input.dat
yang membaca urutan sampel, dijarakkan pada 0.02 selang masa (dalam ms, katakan,
sepadan dengan 50 kHz), dan mencari mod dalam julat frekuensi 1-5 kHz. (Lihat
di bawah pada unit.)
OUTPUT
harminv menulis enam lajur dibatasi koma ke output standard, satu baris untuk setiap mod:
frekuensi, pemalar reputan, Q, amplitud, fasa, dan ralat. Setiap mod sepadan dengan a
fungsi borang:
amplitud * exp[-i (2 pi kekerapan t- fasa) - pereputan t]
Di sini, i ialah sqrt(-1), t ialah masa (lihat di bawah untuk unit), dan parameter lain dalam
lajur keluaran ialah:
kekerapan
Kekerapan mod. Jika anda tidak mengenalinya daripada ungkapan di atas,
anda harus ingat formula Euler: exp(ix) = cos(x) + i sin(x). Perhatikan bahawa untuk
data yang kompleks, terdapat perbezaan antara frekuensi positif dan negatif.
pereputan berterusan
Pemalar pereputan eksponen, ditunjukkan oleh pereputan dalam formula di atas. The
songsangan ini sering dipanggil "seumur hidup" mod. "separuh hayat" adalah
ln(2) /pereputan.
Q Ungkapan konvensional tanpa dimensi sepanjang hayat pereputan: Q = pi |kekerapan|
/ pereputan. Q, yang bermaksud "faktor kualiti", ialah bilangan tempoh untuk
"tenaga" dalam mod (amplitud kuasa dua) untuk mereput dengan exp(-2 pi). Setara,
jika anda melihat spektrum kuasa (|Transformasi Fourier|^2), 1/Q ialah pecahan
lebar puncak pada separuh maksimum.
amplitud
Amplitud (sebenar, positif) sinusoid. Amplitud (dan fasa)
maklumat secara amnya nampaknya kurang tepat berbanding kekerapan dan pereputan
pemalar.
fasa Peralihan fasa (dalam radian) sinusoid, seperti yang diberikan oleh formula di atas.
kesilapan Anggaran kasar ralat relatif dalam frekuensi (kompleks). Ini bukan
benar-benar bar ralat, bagaimanapun, jadi anda harus menganggapnya lebih sebagai angka merit
(lebih kecil adalah lebih baik) untuk setiap mod.
SPURIOUS MODUL
Biasanya, harminv akan menemui beberapa penyelesaian palsu sebagai tambahan kepada yang dikehendaki
penyelesaian, terutamanya jika data anda bising. Penyelesaian sedemikian dicirikan oleh besar
ralat, amplitud kecil dan/atau Q kecil (kadar pereputan besar / lebar talian luas). Awak boleh
tinggalkan ini daripada output dengan pilihan saringan ralat/Q/amplitud yang ditakrifkan di bawah.
Secara lalai, mod dengan ralat > 0.1 dan Q < 10 secara automatik ditinggalkan, tetapi kemungkinan besar
bahawa anda perlu menetapkan had yang lebih ketat.
UNIT
Nilai kekerapan (dan pereputan), kedua-dua input dan output, dinyatakan dalam unit 1/masa,
di mana unit masa ditentukan oleh selang persampelan dt (masa antara
input berturut-turut). dt adalah secara lalai 1, melainkan anda menyatakannya dengan -t dt pilihan.
Dalam erti kata lain, pilih beberapa unit (cth ms dalam contoh di atas) dan gunakannya untuk menyatakan
langkah masa. Kemudian, konsisten dan gunakan songsangan bagi unit tersebut (cth kHz = 1/ms) untuk
kekerapan.
Ambil perhatian bahawa kekerapan ialah definisi 1/tempoh biasa; ia bukan frekuensi sudut.
PILIHAN
-h Paparkan bantuan pada pilihan dan penggunaan baris arahan.
-V Cetak nombor versi dan maklumat hak cipta untuk harminv.
-v Dayakan output verbose, dicetak kepada output standard sebagai baris ulasan (bermula dengan a
aksara "#"). Juga, sebarang komen "#" dalam input digemakan kepada output.
-T Tentukan julat tempoh dan bukannya julat kekerapan pada baris arahan (dalam unit
masa yang sepadan dengan yang ditentukan oleh -t). Keluaran masih frekuensi dan
bukan period, walau bagaimanapun.
-w Tentukan frekuensi sudut bukannya frekuensi, dan frekuensi sudut keluaran
bukannya kekerapan. (Kekerapan sudut ialah kekerapan didarab dengan 2 pi).
-n Balikkan tanda konvensyen kekerapan (dan fasa) yang digunakan dalam harminv. (Tanda itu
kekerapan hanya penting jika anda mempunyai data input bernilai kompleks, di mana
kes amplitud frekuensi positif dan negatif boleh berbeza.)
-t dt Nyatakan selang pensampelan dt; ini menentukan unit masa yang digunakan sepanjang
input dan output. Lalai kepada 1.0.
-d d Nyatakan "ketumpatan" spektrum d untuk mencari mod, dengan ketumpatan 1
menunjukkan resolusi Fourier biasa. Iaitu, bilangan fungsi asas
(yang menetapkan sempadan atas pada bilangan mod) diberikan oleh d kali (freq-maks -
freq-min) kali dt kali bilangan sampel dalam set data anda. Maksimum 300
digunakan, walau bagaimanapun, untuk mengelakkan matriks daripada menjadi terlalu besar (anda boleh memaksa a
nombor yang lebih besar dengan -f, di bawah).
Ambil perhatian bahawa resolusi frekuensi output adalah tidak terhad oleh spektrum
ketumpatan, dan secara amnya boleh lebih besar daripada resolusi Fourier. The
ketumpatan menentukan berapa banyak mod, paling banyak, untuk dicari, dan dalam erti kata tertentu ialah
ketumpatan yang mana lebar jalur pada mulanya "dicari" untuk mod.
Ketumpatan lalai ialah 0.0, yang bermaksud bilangan fungsi asas ialah
ditentukan oleh -f (yang lalai kepada 100). Ini selalunya sepadan dengan yang lebih besar
ketumpatan daripada resolusi Fourier biasa, tetapi singulariti yang terhasil dalam
matriks sistem dikeluarkan secara automatik oleh harminv.
-f nf Tentukan sempadan bawah nf pada bilangan fungsi asas spektrum (lalai kepada
100), menetapkan sempadan bawah pada bilangan mod untuk dicari. Pilihan ini adalah
selalunya cara yang lebih mudah untuk menentukan bilangan fungsi asas daripada -d
pilihan, di atas, itulah sebabnya ia adalah lalai.
-f juga membolehkan anda menggunakan lebih daripada 300 fungsi asas, tetapi berhati-hati: the
skala masa pengiraan sebagai O(N nf) + O(nf^3), di mana N ialah bilangan sampel, dan
matriks yang sangat besar juga boleh mempunyai ketepatan yang merosot.
-s jenis
Nyatakan bagaimana output diisih, di mana jenis adalah salah satu
kekerapan/ralat/Q/pereputan/amplitud. (Hanya watak pertama jenis perkara.)
Semua jenis dalam susunan menaik. Lalai adalah untuk mengisih mengikut kekerapan.
-e sesat Tinggalkan mana-mana mod dengan ralat (lihat di atas) lebih besar daripada sesat kali ralat terbesar
antara mod yang dikira. Lalai tanpa had.
-E sesat Tinggalkan mana-mana mod dengan ralat (lihat di atas) lebih besar daripada sesat. Lalai kepada 0.1.
-F Tinggalkan sebarang mod dengan frekuensi di luar julat yang ditentukan. (Mod sedemikian tidak
semestinya palsu, walau bagaimanapun.)
-a amp Tinggalkan mana-mana mod dengan amplitud (lihat di atas) kurang daripada amp kali amplitud terbesar
antara mod yang dikira. Lalai tanpa had.
-A amp Tinggalkan mana-mana mod dengan amplitud (lihat di atas) kurang daripada amp. Lalai tanpa had.
-Q q Tinggalkan sebarang mod dengan |Q| (lihat di atas) kurang daripada q. Lalai kepada 10.
Gunakan harminv dalam talian menggunakan perkhidmatan onworks.net