Question

我正在尝试通过MATLAB测量通过USB 1024 HLS Daq模块读取的方波频率。我所做的是创建一个循环，从数字输入读取100个值，并给出0和1的向量。此循环中还有一个计时器，用于测量循环运行的持续时间。

获取向量后，我计算1的数量，然后使用frequency = num_transitions / time来给出频率。然而，这似乎不能很好地工作:(我不断为循环的不同迭代次数获得不同的频率。任何建议？

Answer 1

我建议您尝试以下代码：

vec = ...(the 100-element vector of digital values)...
dur = ...(the time required to collect the above vector)...
edges = find(diff(vec));  % Finds the indices of transitions between 0 and 1
period = 2*mean(diff(edges));  % Finds the mean period, in number of samples
frequency = 100/(dur*period);

首先，代码找到从0到1或1到0的转换的索引。接下来，计算并平均这些索引之间的差异，给出零的长度和平均持续时间（样本数）那些。将该数乘以2得到方波的平均周期（样本数）。然后将该数字乘以dur/100以得到dur的任何时间单位的周期（即秒，毫秒等）。取倒数然后给出平均频率。

另外需要注意的一点是：为了更好地估算频率，您可能需要确保收集的100个样本至少包含几个重复的周期。

上面使用的兴趣功能：DIFF，FIND，MEAN

Answer 2

首先，您必须确保您的100个样本至少包含一个完整的信号周期，否则您将得到错误的结果。您需要对采样率进行良好的折衷（即，每个周期的样本越多，测量结果越好）和样本数量。

准确地说，你应该有一个与每次测量相关联的时间戳（因为你通常不能确定你在for循环中得到等距的时间间隔），或者也许可以将你的USB模块切换成一些“运行“模式，不仅一次获得一个样本，而且获得固定采样率的完整波形。

关于频率的计算，gnovice已经指出了正确的方法。如果您有单独的时间戳（以秒为单位），则需要进行以下更改：

tst = ...(the timestamps associated with every sample)...
period = 2*mean(diff(tst(edges)));
frequency = 1/period;

Answer 3

我无法弄清楚问题，但如果布尔向量是 v 那么，

frequency = sum(v)/time_to_give_me_the_frequency

Answer 4

根据您的描述，它听起来不像是软件的问题，除非您使用Windows系统计时器，这是众所周知的不准确（它只精确到15毫秒）。

Windows中有高分辨率计时器，但我不知道如何在Matlab中使用它们。如果您可以访问.NET框架，则Stopwatch class的准确度（或更高）为1微秒，Win32中的QueryPerformanceCounter API也是如此。

除此之外，您可能会有一些抖动。您的信号链中可能存在导致错误触发等的事情。

更新：以下CodeProject文章应解决时间问题（如果有）。您应该查看您的Matlab版本的Matlab文档，看看它是否具有本机高分辨率计时器。否则，你可以使用：

C ++ / Mex包装器在WinXP下为Matlab添加微秒分辨率计时器 http://www.codeproject.com/KB/cpp/Matlab_Microsecond_Timer.aspx

Answer 5

mersenne31：

感谢大家的回复。我已经尝试了gnovice和groovingandi提到的解决方案，我相信一旦解决了时间问题，它们就能正常工作。

我使用的代码如下所示：

表示i = 1：100 tic; value = getvalue（portCH）; vector（i）= value（1）; tst（i）= toc; ％获得个人时间样本结束

％得到我在for循环后放置total_time = toc的总时间

totaltime = sum（tst）; edges = find（diff（vec））; ％找到0到1周期之间的转换索引= 2 * mean（diff（edges））; ％查找平均周期，采样频率= 100 /（总时间*周期）;

问题是测量一个样品的时间并没有多大帮助，因为它对所有样品几乎都是一样的。正如groovingandi所提到的，所需要的是一些“运行”模式，它可以读取100个样本3秒钟。

类似于（3秒），然后我们进行数据捕获。但我找不到这样的东西。 MATLAB中是否有任何功能可以做到这一点？

Answer 6

这不会回答你的问题，但这是我在读完你的问题后想到的。方波具有无限频率。方波的FFT是sin（x）/ x，它从-inf到+ inf。

还尝试仅计算matlab中的上升沿。您可以将信号量化为仅+1和0，然后仅在看到矢量的[0 1]切片时递增计数。

OR

你可以量化，抽取，然后只是总和。这仅在每个方波脉冲长度相同且采样频率恒定时才有效。我认为这个更难做到。

用USB 1024HLS测量MATLAB中方波的频率

6 个答案: