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功率计

功率测量和电压信号功率的 CCDF。

类型: PowerMeter

power meter

图书馆中的路径:

/Signal Operations/Statistics/Power Meter

说明

块 功率计 计算电压信号的功率。

如果参数 计算 CCDF 复选框，程序块还会计算电压信号功率的互补累积分布函数（CCDF）。CCDF 的输出是相对功率和概率（百分比）。功率测量包括平均功率、峰值功率以及峰值功率与平均功率之比。

有关程序块如何计算功率测量值和 CCDF 的更多详情，请参阅"…​…​ "一节。 算法.

端口

输入

# IN — 输入信号
vector | matrix

Details

以向量或矩阵形式给出的输入信号。

  • 如果输入信号是矩阵，设备会将每一列视为一个独立通道，并计算每个通道的功率测量值。

如果未选择参数 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 且输入固定大小的信号时，帧长度必须是跳变大小（窗口长度 - 重叠长度）的倍数。在所有其他情况下，输入的帧长可以是任意的。

程序块接受可变大小的输入信号（帧长在模拟过程中会发生变化）。输入可变大小的信号时，信号的帧长可以是任意的。

数据类型

Float64 | Float32。
复数支持

是

# Rst — 复位信号
标量

Details

布尔重置信号，指定为标量。

  • 如果 Rst 端口上的输入信号为 "true"，则在处理当前输入信号前，装置会清除内部直方图和统计数据。

  • 如果 Rst 端口的输入信号为 "false"，则计算单元从模拟开始或上次重置开始计算测量值。

依赖关系

要使用该端口，请选择以下参数的复选框 计算 CCDF 和 重置端口 .

数据类型

Bool.
复数支持

无

输出

# 平均值 — 平均功率
标量 | 向量 | 矩阵

Details

模拟开始后或上次重置后电压信号平均功率的输出值，以标量、矢量或矩阵形式返回。

该单元以参数 输出功率单位 .

如果取消选中参数 计算 CCDF ，程序块将使用*滑动窗口法*计算滑动平均功率。

有关输出尺寸的详细信息，请参阅此表。

输入信号 输入尺寸 参数启用时的输出尺寸 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 参数关闭时的输出尺寸 允许固定尺寸输入信号的任意帧长

固定尺寸信号

至 ，其中 是跳转尺寸（窗口长度-板块长度）的倍数

( /跳转尺寸) 至

至

固定尺寸信号

至 ，其中 不是跳转尺寸（窗口长度-重叠长度）的倍数

ceil( /跳转尺寸) 至 当参数启用时。 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 .

如果不包含参数 允许固定尺寸输入信号的任意帧长

至

变量大小信号

at

ceil( /size jump) at

at

如果输出信号的大小有一个上界 ceil( //size jump) at ，在仿真过程中，第一个维度的大小会在这个边界内变化，而第二个维度的大小保持不变。

如果选择参数 计算 CCDF ，程序块将沿每个通道计算整个信号的静态平均功率。在这种情况下，输出信号的大小等于 by ，其中 是输入信号的通道数（列数）。

依赖关系

要使用该端口，请将参数 测量 值 平均功率`或 `全部.

数据类型

Float64 | Float32
复数支持

无

# RelPwr — 相对功率
矩阵 N 对 M

Details

相对功率以矩阵形式返回 by ，其中：

  • - 是输入信号的通道数（列）。

  • 如果设置参数 CCDF 输出 值 相对功率和概率， 等于 ceil（功率范围 (dB)/* 功率分辨率 (dB)*) + 1。

相对功率是指瞬时信号功率超过平均信号功率的概率 Prob 的功率（dB），以百分比表示。

依赖关系

要使用该端口，请选中该参数的复选框 CCDF 输出 复选框，然后将参数 CCDF 输出 为 "相对功率（高于平均功率 dB）"或 "相对功率和概率（整条 CCDF 曲线）"。

数据类型

Float64 | Float32。
复数支持

无

# 峰值 — 峰值功率
标量 | 向量 | 矩阵

Details

模拟开始后或上次重置后的电压信号峰值，以标量、矢量或矩阵形式返回。该模块会计算每个通道的峰值功率，单位在参数 输出功率单位 .

如果取消选中参数 计算 CCDF 参数，程序块将使用*滑动窗口法*算法计算运动峰值功率。

有关输出信号尺寸的详细信息，请参阅本表。

输入信号 输入尺寸 参数启用时的输出尺寸 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 参数关闭时的输出尺寸 允许固定尺寸输入信号的任意帧长

固定尺寸信号

至 ，其中 是跳转尺寸（窗口长度-板块长度）的倍数

( /跳转尺寸) 至

至

固定尺寸信号

至 ，其中 不是跳转尺寸（窗口长度-重叠长度）的倍数

ceil( /跳转尺寸) 至 当参数启用时。 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 .

如果不包含参数 允许固定尺寸输入信号的任意帧长

至

变量大小信号

at

ceil( /size jump) at

at

如果输出信号的大小有一个上界 ceil( /size jump) at ，在仿真过程中，第一个维度的大小在此边界内变化，而第二个维度的大小保持不变。

如果选择参数 计算 CCDF ，程序块将沿每个通道计算整个信号的静态平均功率。在这种情况下，输出信号的大小等于 by ，其中 是输入信号的通道数（扬声器数）。

依赖关系

要使用该端口，请将参数 测量 值 峰值功率`或 `全部.

数据类型

Float64 | Float32
复数支持

无

# PAPR — 峰均功率比
标量 | 向量 | 矩阵

Details

电压信号的峰均功率比 (PAPR)，以标量、矢量或矩阵形式返回。该块计算每个信道的峰均功率比。

如果取消选中参数 计算 CCDF 该模块将使用*滑动窗口法*算法计算运动中的峰值功率。

有关输出信号尺寸的详细信息，请参阅本表。

输入信号 输入尺寸 参数启用时的输出尺寸 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 参数关闭时的输出尺寸 允许固定尺寸输入信号的任意帧长

固定尺寸信号

至 ，其中 是跳转尺寸（窗口长度-板块长度）的倍数

( /跳转尺寸) 至

至

固定尺寸信号

至 ，其中 不是跳转尺寸（窗口长度-重叠长度）的倍数

ceil( /跳转尺寸) 至 当参数启用时。 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 .

如果不包含参数 允许固定尺寸输入信号的任意帧长

至

变量大小信号

at

ceil( /size jump) at

at

如果输出信号的大小有一个上界 ceil( /size jump) at ，在仿真过程中，第一个维度的大小在此边界内变化，而第二个维度的大小保持不变。

如果选择参数 计算 CCDF ，程序块将沿每个通道计算整个信号的静态平均功率。在这种情况下，输出信号的大小等于 by ，其中 是输入信号的通道数（扬声器数）。

依赖关系

要使用该端口，请将参数 测量 值 峰均功率比`或 `全部.

数据类型

Float64 | Float32
复数支持

无

# 概率 — 概率
M 上的矩阵 N

Details

以百分比为单位的概率以矩阵形式返回 ，其中 ：

  • - 是输入信号的通道（扬声器）数。

  • 如果将参数 CCDF 输出 值 概率 (%)， 等于您在参数中指定的列向量长度。 指定概率输出的相对功率 (dB) .

  • 如果将参数设置为 CCDF 输出 值 相对功率和概率， 等于 ceil(功率范围 (dB) / 功率分辨率（分贝）) + 1. Prob( )/100 是 - 信道的瞬时信号功率高于其平均信号功率 RelPwr( , ) 的概率，单位为 dB。

依赖关系

要使用该端口，请选择参数复选框 计算 CCDF 复选框，然后设置参数 计算 CCDF 值 概率 (%)`或 `相对功率和概率.

数据类型

Float64 | Float32
复数支持

无

参数

参数

# 测量 — 所需功率测量
平均功率 | 峰值功率 | 峰均功率比 | 全部

Details

所需功率测量。定义为

  • 平均功率(默认）；

  • 峰值功率;

  • 峰均功率比;

  • 全部.

值

Average power | Peak power | Peak-to-average power ratio | All
默认值

Average power
程序使用名称

Measurement
可调谐

无
可计算

无

# 参考负载（欧姆） — 参考负载，欧姆
Real number

Details

功率计用于计算功率值的参考负载，指定为实数正标量。

默认值

1
程序使用名称

ReferenceLoad
可调谐

无
可计算

是

# 输出功率单位 — 功率单元
分贝 | 分贝瓦 | 瓦特数

Details

功率测量单位。定义为

  • 分贝;

  • 分贝瓦;

  • 瓦特数.

值

dBm | dBW | Watts
默认值

dBm
程序使用名称

OutputPowerUnits
可调谐

无
可计算

无

# 窗口长度 — 窗口长度
Real number

Details

区块计算测量值的窗口长度，用正数表示。

依赖关系

要使用该参数，请清除复选框 计算 CCDF .

默认值

256
程序使用名称

WindowLength
可调谐

无
可计算

是

# 重叠长度 — 窗间距
Real number

Details

滑动窗口之间的重叠长度，指定为非负整数。重叠长度的取值范围为 [0、 窗口长度 , - 1].

依赖关系

要使用该参数，请取消选择复选框 计算 CCDF .

默认值

255
程序使用名称

OverlapLength
可调谐

无
可计算

是

# 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 — 为固定大小的输入信号加入任意帧长
Logical

Details

选择该复选框可允许固定大小的输入信号（其大小在仿真过程中不会改变）具有任意帧长， 而帧长不一定是跳变大小的倍数。跳变大小定义为 窗口长度 - 重叠长度 .程序块仅对固定大小的输入信号使用该参数，如果输入信号大小可变，则忽略该参数。

当输入信号大小可变时，它可以有任意的帧长，即帧长不一定是跳变大小的倍数。

对于固定大小的输入信号，如果你

  • 选择 允许固定尺寸输入信号的任意帧长 复选框，信号的帧长就不必是跳转尺寸的倍数。如果输入信号不是跳转大小的倍数，输出通常是可变大小的信号。因此，要支持任意输入尺寸，程序块还必须支持可变尺寸操作，您可以通过选中 *允许固定尺寸输入信号的任意帧长*参数来启用可变尺寸操作。

  • 如果不选中*允许固定大小输入信号的任意帧长度*参数，则输入帧长度必须是跳转大小的倍数。

依赖关系

要使用该参数，请取消选中 计算 CCDF .

默认值

false (关掉)
程序使用名称

AllowArbitraryInputLength
可调谐

无
可计算

无

# 计算 CCDF — CCDF 输出
Logical

Details

指定要输出的端口：

  • RelPwr - 相对功率（以高于平均功率的 dB 为单位）。这是信号的瞬时功率高于平均功率的功率大小（dB）。

  • Prob - 概率，单位为百分比。这是瞬时信号功率高于平均信号功率（以 dB 为单位的相对功率）的概率。

  • 端口 RelPwr 和 Prob。

依赖关系

要使用该参数，请勾选参数 计算 CCDF .

默认值

false (关掉)
程序使用名称

ComputeCCDF
可调谐

无
可计算

无

# 功率范围 (dB) — 功率范围
Real number

Details

CCDF 曲线 轴上的范围，指定为正标量。CCDF 曲线以最大相对功率（即信号的 PAPR）为终点，以 PAPR - . 功率范围 (dB) .在 CCDF 块的 CCDF 功能中，相对功率是指信号瞬时功率超过信号平均功率的功率（dB）。

依赖关系

要使用该参数，请勾选 计算 CCDF .

默认值

50
程序使用名称

PowerRange
可调谐

无
可计算

是

# 功率分辨率（分贝） — 功率分辨率
Real number

Details

CCDF 曲线 轴上的分辨率，指定为正标量。

依赖关系

要使用该参数，请勾选 计算 CCDF .

默认值

0.1
程序使用名称

PowerResolution
可调谐

无
可计算

是

# CCDF 输出 — CCDF 输出
相对功率 | 概率 (%) | 相对功率和概率

Details

指定输出端口：

  • RelPwr - 相对功率（以高于平均功率的 dB 为单位）。这是信号的瞬时功率高于平均功率的功率大小，单位为 dB。

  • Prob - 概率，单位为百分比。这是瞬时信号功率高于平均信号功率（以 dB 为单位的相对功率）的概率。

  • 端口 RelPwr 和 Prob。

依赖关系

要使用该参数，请勾选参数 计算 CCDF .

值

Relative power | Probability (%) | Relative power and probability
默认值

Relative power
程序使用名称

CCDFOutput
可调谐

无
可计算

无

# 指定相对输出功率的概率 (%) — 相对功率概率
Scalar / vector of real numbers

Details

以列向量形式给出的相对输出功率的概率（百分比）。该向量的长度决定了 RelPwr 端口上相对输出功率的行数。

依赖关系

要使用该参数，请选择参数复选框 计算 CCDF 并设置参数 CCDF 输出 值 相对功率.

该参数还可启用 RelPwr 输出端口。

默认值

[ 10; 1; 0.1; 0.01; 0.001; 0.0001 ]
程序使用名称

ProbabilityVector
可调谐

无
可计算

是

# 指定概率输出的相对功率 (dB) — 推断概率的相对能力
Scalar / vector of real numbers

Details

概率输出的相对功率，以列向量形式给出。该向量的长度决定了 Prob 端口上概率输出的行数。

依赖关系

要使用该参数，请选中参数 计算 CCDF 并设置参数 CCDF 输出 概率 (%).

这样也就启用了 Prob 输出端口。

默认值

[ 0; 3; 6; 9; 12 ]
程序使用名称

RelativePowerVector
可调谐

无
可计算

是

# 重置端口 — 启用重置端口
Logical

Details

选择该复选框可启用接收逻辑信号的 Rst 输入端口。如果 Rst 端口的值为 "true"，设备将在处理当前输入之前清除内部直方图和统计数据。

依赖关系

要使用该参数，请选择参数复选框 计算 CCDF 并设置参数 CCDF 输出 .

默认值

false (关掉)
程序使用名称

ResetPort
可调谐

无
可计算

无

此外

算法

*滑动窗口法

如果未将功率计配置为计算 CCDF 测量值，功率计将使用滑动窗口法计算滑动功率测量值。

在滑动窗口法中，设备在有限的信号持续时间内计算功率测量值。窗口的长度决定了算法计算功率值的数据长度。当接收到新数据时，窗口就会移动。每个输入样本的输出都会产生当前样本和_Len_ - 1 个先前样本的测量值。Len 是以样本为单位的滑动窗口长度。为了计算第一个输出样本，算法会等待直到收到输入样本数的跳变。跳变的大小定义为窗口长度-滑动窗口长度。窗口中剩余的样本被视为零样本。例如，如果窗口长度为 5，重叠长度为 2，算法会等到收到 3 个输入样本后才计算第一个输出样本。生成第一个输出样本后，算法会为每一跳输入样本生成后续输出样本。

如果窗口较大，程序块计算出的功率会更接近数据的静态功率。对于变化不快的数据，使用长窗口可获得更平滑的测量结果。对于快速变化的数据，使用较小的窗口。

当您将功率计配置为计算 CCDF 测量值时，算法会计算数据的静态功率。它将窗口长度设置为 "Inf"，将重叠长度设置为 "0"，并将这两个参数设置为只读。

*平均功率。

如果未将功率计配置为计算 CCDF 测量值，则功率计会通过*滑动窗口法*计算每个通道上电压信号的滑动平均功率。如果已将功率计配置为计算 CCDF 测量值，则功率计会计算每个通道上电压信号的稳态平均功率。

这些公式给出的平均功率单位为 分贝, 分贝瓦`和 `瓦特数.

其中

  • - 输入电压信号；

  • - 是设备用来计算功率值的参考负载（单位为欧姆）；

  • Avg "表示功率计不计算 CCDF 测量值时的移动平均功率值。

当功率计计算 CCDF 测量值时，Avg 表示每个通道的稳态平均功率。

* 峰值功率

如果未将功率计配置为计算 CCDF 测量值，功率计将使用*滑动窗口法*计算每个通道上电压信号的移动峰值功率。如果已将功率计配置为计算 CCDF 测量值，则功率计会计算每个通道上电压信号的静态峰值功率。

这些公式给出的平均功率单位为 分贝, 分贝瓦`和 `瓦特数.

其中

  • - 输入电压信号；

  • - 是参考负载（以欧姆为单位），用于计算功率值；

  • Max "表示功率计不计算 CCDF 测量值时的滑动峰值功率。

当功率计计算 CCDF 测量值时，Max 表示每个通道的稳态峰值功率。

*峰值功率与平均功率之比。

如果未将功率计配置为计算 CCDF 测量值，功率计将使用*滑动窗口法*计算移动峰值功率与各通道电压信号平均功率之比。如果已将功率计配置为计算 CCDF 测量值，则功率计会计算每个通道上的静态峰值功率与电压信号平均功率之比。

这些公式给出的平均功率单位为 分贝, 分贝瓦`和 `瓦特数.

其中

  • - 是输入电压信号；

  • Avg "表示功率计不计算 CCDF 测量值时的移动平均功率值。

当功率计计算 CCDF 测量值时，Avg 表示每个通道的稳态平均功率。

  • 当功率计不计算 CCDF 测量值时，Max 表示滑动峰值功率。

当功率计计算 CCDF 测量值时，Max 表示每个通道的稳态峰值功率。

*相对功率

只有当算法配置为计算 CCDF 测量值时，功率计才会计算相对功率。该算法使用无限持续时间窗口计算相对功率。

相对功率是指信号的瞬时功率高于信号平均功率的功率大小（dB）。该模块使用以下公式计算相对功率：

如果输出功率为 dBm、

如果输出功率以 "dBW "为单位指定、

如果输出功率设置为 "瓦特"、

其中

  • - 输入电压信号；

  • - 设备用于计算功率值的参考负载（单位为欧姆）；

  • - 信号的瞬时功率，单位 W；

  • - 电压信号的平均功率。

*概率

功率计仅在配置计算 CCDF 测量值的算法时才计算概率。概率（百分比）是指瞬时信号功率高于平均信号功率（相对功率，单位为 dB）的概率。