simulink对连续信号固定个数的方差

Question

有一个信号连续输入1000个值，怎么实时求出当前输入的相邻10个点的方差呢？
simulink的模型应该怎么搭建呢？

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在Simulink中实现这个功能，你需要创建一个简单的滑动窗口计算模块。首先，你需要安装MATLAB的Signal Processing Blockset，因为我们需要使用其中的Moving Variance模块。

这里是一个详细的步骤指南：

1. 打开MATLAB，然后打开Simulink。
2. 在搜索栏中输入movingvariance，选择Signal Processing Toolbox > Statistics & Filtering > Moving Statistics中的Moving Variance模块。
3. 双击Moving Variance模块，会弹出参数设置对话框。在这里，设置Window length为10（这是你要计算的相邻点的数量）。
4. 点击OK关闭参数设置对话框。
5. 从库浏览器中找到并拖拽一个Constant模块到工作区，将它的输出值设为1（这将产生一个持续为1的信号，作为时间轴）。连接它到Moving Variance模块的时钟输入端口。
6. 再从库浏览器中找到并拖拽一个源模块（例如Sine Wave、Step或者其他你喜欢的信号源），将其输出连接到Moving Variance模块的数据输入端口。
7. 最后，添加一个Scope模块来观察结果。把Moving Variance模块的输出连接到Scope模块。
8. 拖拽一个To Workspace模块到工作区，连接到Moving Variance模块的输出，这样就可以将结果保存到工作空间的一个变量中，方便后续分析。

如果你想要在命令行环境中编写代码实现相同的功能，可以参考以下示例：

% 创建一个持续时间为1s，采样频率为100Hz的随机信号
Fs = 100; % Hz (采样率)
T = 1;   % s (持续时间)
t = 0:1/Fs:T-1/Fs; % 时间向量

% 生成随机信号
signal = randn(size(t));

% 使用movmean函数计算滑动方差
window_size = 10;
variances = var(filter(ones(1, window_size), 1, signal), [], 2);

% 将结果写入工作空间
assignin('base', 'variances', variances);

这段代码将在命令行环境下生成一个随机信号，并计算其滑动方差。运行完上述代码后，可以在命令行中通过variances查看结果。

完成以上步骤后，你应该能在Simulink中看到滑动方差随时间变化的趋势，并且在工作空间中存储了计算得到的方差序列。