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allanvar

variación de allan

Sintaxis

[avar,tau] = allanvar(Omega)

[avar,tau] = allanvar(Omega,m)

[avar,tau] = allanvar(Omega,ptStr)

[avar,tau] = allanvar(___,fs)

Descripción

La varianza de Allan se utiliza para medir la estabilidad de frecuencia de la oscilación de una secuencia de datos en el dominio del tiempo. También se puede utilizar para determinar el ruido intrínseco de un sistema en base al tiempo promediado. La serie temporal de promediado τ se puede especificar como τ = m/fs. Aquí fs es la frecuencia de muestreo de los datos, y m es una lista de factores de promediado en orden ascendente (como 1, 2, 4, 8, …).

[avar,tau] = allanvar(Omega) devuelve la varianza de Allan avar como una función del tiempo de promediado tau. El tiempo de promediado predeterminado tau es una secuencia de octava dada como (1, 2, ..., 2^{floor{log₂[(N-1)/2]}}), donde N es el número de muestras en Omega. Si Omega se especifica como una matriz, allanvar opera sobre las columnas de omega.

[avar,tau] = allanvar(Omega,m) devuelve la varianza de Allan avar para valores específicos de tau definidos por m. Dado que se supone que la frecuencia predeterminada fs es 1, la salida tau es exactamente la misma que m.

[avar,tau] = allanvar(Omega,ptStr) establece el factor de promediado m en la especificación de punto especificada, ptStr. Dado que la frecuencia predeterminada fs es 1, la salida tau es exactamente igual a la m especificada. ptStr se puede especificar como 'octave' o 'decade'.

[avar,tau] = allanvar(___,fs) también permite proporcionar la frecuencia de muestreo fs de los datos de entrada omega en Hz. Este parámetro de entrada se puede utilizar con cualquiera de las sintaxis anteriores.

Ejemplos

Determinar la variación de Allan del giroscopio de un solo eje

Cargue datos del giroscopio desde un archivo MAT, incluida la frecuencia de muestreo de los datos en Hz. Calcule la varianza de Allan.

load('LoggedSingleAxisGyroscope','omega','Fs')
[avar,tau] = allanvar(omega,'octave',Fs);

Representa la varianza de Allan en una gráfica loglog.

loglog(tau,avar)
xlabel('\tau')
ylabel('\sigma^2(\tau)')
title('Allan Variance')
grid on

Determinar la desviación de Allan en valores específicos de $\tau$

Genere ruido de giroscopio de muestra, incluido el recorrido aleatorio angular ángulo y el recorrido aleatorio de velocidad.

numSamples = 1e6;
Fs = 100;
nStd = 1e-3;
kStd = 1e-7;
nNoise = nStd.*randn(numSamples,1);
kNoise = kStd.*cumsum(randn(numSamples,1));
omega = nNoise+kNoise;

Calcula la desviación de Allan en valores específicos de $m=\tau$. La desviación de Allan es la raíz cuadrada de la varianza de Allan.

m = 2.^(9:18);
[avar,tau] = allanvar(omega,m,Fs);
adev = sqrt(avar);

Representa la desviación de Allan en una gráfica loglog.

loglog(tau,adev)
xlabel('\tau')
ylabel('\sigma(\tau)')
title('Allan Deviation')
grid on

Argumentos de entrada

Omega — Datos de entrada

Vector de N por 1 | matriz de N por M

Los datos de entrada se especifican como un vector de N por 1 o una matriz de N por M. N es el número de muestras y M es el número de conjuntos de muestras. Si se especifica como una matriz, allanvar opera sobre las columnas de Omega.

Tipos de datos: single | double

m — factor promediado

escalar | vector

Factor promediado, especificado como un escalar o vector con valores enteros ascendentes menores que (N-1)/2, donde N es el número de muestras en Omega.

Tipos de datos: single | double

ptStr — Especificación de punto de m

'octave' (predeterminado) | 'decade'

Especificación de punto de m, especificada como 'octave' o 'decade'. En función del valor de ptStr, m se especifica de la siguiente manera:

• Si ptStr se especifica como 'octave', m es:

  $$\left[2^0,2^1{\mathrm{...2}}^{\lfloor {\log }_2\left(\frac{N-1}{2}\right)\rfloor }\right]$$

• Si ptStr se especifica como 'decade', m es:

  $$\left[{10}^0,{10}^1{\mathrm{...10}}^{\lfloor {\log }_{10}\left(\frac{N-1}{2}\right)\rfloor }\right]$$

N es el número de muestras en Omega.

fs — Frecuencia básica de los datos de entrada en Hz

escalar

Frecuencia básica de los datos de entrada, Omega, en Hz, especificada como un escalar positivo.

Tipos de datos: single | double

Argumentos de salida

avar — Variación de Allan de los datos de entrada

vector | matriz

Varianza de Allan de los datos de entrada en tau, devuelta como un vector o matriz.

tau — Tiempo promedio de variación de Allan

vector | matriz

Tiempo promedio de la varianza de Allan, devuelto como un vector o una matriz.

Historial de versiones

Introducido en R2019a

Consulte también

gyroparams | imuSensor