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신호 분석기 앱 사용하기

신호 분석기 앱은 시간 영역, 주파수 영역 및 시간-주파수 영역에서 신호를 시각화하고 측정하고 분석하고 비교할 수 있는 대화형 방식 툴입니다. 이 앱에서는 기간이 각기 다른 여러 신호를 하나의 보기에서 동시에 다룰 수 있습니다.

앱을 시작하려면 MATLAB® 툴스트립의 앱(Apps) 탭에서 신호 분석기 앱을 선택하면 됩니다. 또는 MATLAB 명령 프롬프트에 signalAnalyzer를 입력하여 앱을 시작할 수도 있습니다.

신호 분석기 앱을 사용하여 신호를 검사하고 비교하는 일반적인 워크플로는 다음과 같습니다.

  1. 분석할 신호 선택하기 — MATLAB 작업 공간에서 사용 가능한 신호를 선택합니다. 신호 분석기 앱은 MATLAB 타임테이블과 timeseries 객체같이 내재된 시간 정보가 있는 실수 숫자형 배열과 신호를 받습니다. 자세한 내용은 Data Types Supported by Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

  2. 신호 전처리하기 — 신호에 저역통과, 고역통과, 대역통과 또는 대역저지 필터를 적용합니다. 이동평균, 회귀, 사비츠키-골레이 필터 또는 다른 방법을 사용하여 신호를 스무딩합니다. 신호의 샘플 레이트를 변경하거나 불균일하게 샘플링된 신호를 균일한 그리드로 보간합니다. 고유한 사용자 지정 함수를 사용하여 신호를 전처리합니다. MATLAB 함수를 생성하여 전처리 작업을 자동화합니다.

  3. 신호 탐색하기 — 샘플 레이트, 숫자형 벡터, duration형 배열 또는 MATLAB 표현식을 사용하여 시간 정보를 신호에 추가합니다. 데이터 또는 데이터의 스펙트럼이나 스펙트로그램, 스케일로그램을 플로팅하고 측정하고 비교합니다. 시간 영역, 주파수 영역 및 시간-주파수 영역에서 특징과 패턴을 살펴봅니다. 지속성 스펙트럼을 계산하여 산발적 신호를 분석하고 재할당을 사용하여 스펙트로그램 추정값을 매끄럽게 만듭니다. 신호에서 관심 영역을 추출합니다.

  4. 분석 공유하기 — 앱의 디스플레이를 클립보드에 이미지로 복사합니다. 신호를 MATLAB 작업 공간으로 내보내거나 MAT 파일에 저장합니다. MATLAB 스크립트를 생성하여 전력 스펙트럼, 스펙트로그램 또는 지속성 스펙트럼에 대한 추정값 계산과 관심 영역에 대한 추출을 자동화합니다. 분석을 이후에 또는 다른 컴퓨터에서 재개할 수 있도록 신호 분석기 세션을 저장합니다.

분석할 신호 선택하기

신호 분석기 앱은 벡터, 행렬, MATLAB 타임테이블 또는 MATLAB 작업 공간의 timeseries 객체와 함께 동작합니다. 앱을 시작하면 작업 공간에서 사용할 수 있는 모든 신호가 작업 공간 브라우저의 왼쪽 아래 코너에 표시됩니다. 자세한 내용은 Data Types Supported by Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

작업 공간 브라우저에서 신호 선택하기

신호 이름을 클릭한 후 왼쪽 위 코너에 있는 신호 테이블로 끌어서 놓는 방식으로 작업 공간 브라우저에서 신호를 선택합니다. 신호를 플로팅하려면 신호를 디스플레이로 끌어서 놓으십시오. 신호 테이블에서 신호 이름 옆에 있는 체크박스를 선택하면 선택한 디스플레이에 신호가 플로팅됩니다. 신호를 작업 공간 브라우저에서 디스플레이로 바로 끌어서 놓을 수도 있습니다. 끌어서 놓은 신호는 디스플레이에 플로팅되고 신호 테이블에 나열됩니다.

행렬의 각 열은 하나의 독립된 신호로 취급됩니다. 예를 들어, sgn이라는 100x3 행렬은 신호 테이블에 100개 샘플로 구성된 세 개 신호 즉, sgn(:,1), sgn(:,2), sgn(:,3)으로 표시됩니다.

참고

신호 분석기는 800개를 초과하는 채널을 가진 행렬, 시계열 또는 타임테이블을 지원하지 않습니다.

신호 테이블에서 신호를 선택할 때 두 가지 다른 방법을 사용할 수 있습니다. 방법마다 수행 가능한 작업이 다릅니다.

  • 신호 테이블에서 이름(Name), 정보(About), 시간(Time) 또는 시작 시간(Start Time) 열을 클릭해 신호를 선택하면 분석기(Analyzer) 탭에서 모든 작업을 수행할 수 있습니다. 시간 정보를 변경하고, 신호를 스무딩하거나 필터링 또는 복제할 수 있습니다. 신호를 전처리하기 위해 신호를 플로팅할 필요가 없습니다.

  • 신호 이름의 왼쪽에 있는 체크박스를 선택하면 현재 선택한 디스플레이에 신호가 플로팅되며, 표시(Display) 탭에서 모든 작업을 수행할 수 있습니다. 주파수 영역 또는 시간-주파수 영역에서 신호를 표시하거나 커서를 사용하여 신호를 측정할 수 있습니다.

참고

열이 100개가 넘는 신호를 가져오려고 하면 앱에서 경고를 표시합니다. 가져오려는 행렬이 분석 대상인 다중채널 신호의 전치 행렬일 수 있습니다. 이 경우에는 경고 대화 상자에서 아니요(No)를 클릭하고 작업 공간에서 행렬을 전치합니다. 열을 개별 신호로 가져오려면 예(Yes)를 클릭하십시오. 행렬을 디스플레이로 끌어서 놓고 경고 대화 상자에서 예(Yes)를 클릭하면 앱은 행렬의 처음 10개 열만 플로팅하지만 열을 모두 가져옵니다. 10번째 이후의 신호 열을 플로팅하려면 해당 신호 열을 디스플레이로 끌어서 놓으십시오. 또는 신호 테이블에서 플로팅할 신호 이름 옆에 있는 체크박스를 선택합니다.

MATLAB 작업 공간에서 신호를 수정하면 작업 공간 브라우저가 자동으로 업데이트됩니다. 그러나 앱에서 변경 사항을 인식하려면, 해당 신호를 신호 테이블이나 디스플레이에 다시 끌어서 놓는 방식으로 신호를 다시 가져와야 합니다.

행렬 열을 추가하거나 제거할 경우 앱은 해당 신호를 삭제하고 신호의 모든 플롯을 지우며 수정된 행렬의 차원을 사용하여 새 신호를 생성합니다.

신호 테이블에서 신호 필터링하기

신호를 필터링하면 신호 테이블에서 대량의 데이터를 쉽고 빠르게 검색할 수 있습니다. 신호 이름이나 다른 열에 포함된 모든 텍스트를 필터 조건으로 사용할 수 있습니다.

  • 특정 이름을 갖는 신호를 표시하려면 신호 필터링(Filter Signal) 텍스트 상자에 검색 구문을 입력하십시오. 일치 항목이 필터 결과에서 강조 표시됩니다.

    3개의 sig 신호 sig01, sig02, sig03과 3개의 sgn 신호 sgn01, sgn02, sgn03이 있다고 가정하겠습니다. 세 개의 sgn 신호를 표시하려면 sg를 입력하고, sig02sgn02를 표시하려면 2를 입력하면 됩니다.

  • 신호의 시간 정보에 따라 신호를 필터링할 수도 있습니다. 이 기능을 사용하려면 검색 결과 상자 내부를 클릭한 다음 고급(Advance)을 클릭하십시오. 시간 정보 입력에 대한 자세한 내용은 샘플 레이트와 기타 시간 정보 편집하기를 참조하십시오.

    샘플 시간과 시작 시간이 포함된 신호 6개가 있다고 가정하겠습니다.

    고급(Advance) 메뉴를 사용하면 샘플 레이트 또는 샘플 시간과 관련해 이름(Name), 샘플(Samples), 시작 시간(Start Time) 또는 시간(Time)을 기준으로 신호를 검색할 수 있습니다.

    시간(Time) 옵션을 선택하고 20을 입력하면 200Hz로 샘플링된 4개의 신호가 검색됩니다. 두 번째 텍스트 상자에서 시작 시간(Start Time) 옵션을 선택하고 0을 입력하면 sgn01sig01이 검색됩니다.

    참고

    필터는 숫자가 아니라 텍스트로 값과 일치하는 항목을 찾습니다. 예를 들어, 시작 시간(Start Time) 옵션을 선택하고 00을 입력하면 필터는 어떠한 결과도 반환하지 않습니다.

  • 나중에 사용할 수 있도록 필터를 저장하고 보관할 수 있습니다. 검색 결과 상자의 고급(Advance) 메뉴에서 빠른 검색 설정(Quick Search Setting)을 클릭합니다. 다른 이름으로 검색 저장(Save Search As) 상자에 이름을 입력하고 저장(Save)을 클릭합니다.

신호 전처리하기

신호 분석기 앱을 사용하여 다양한 신호 전처리 작업을 수행할 수 있습니다. 분석기(Analyzer) 탭에 다양한 처리 옵션이 표시됩니다.

전처리 작업과 실행 취소 작업, 함수 생성 작업은 신호 테이블에서 현재 선택한 모든 신호에 적용됩니다. 신호를 선택하려면 신호 테이블에서 이름(Name), 정보(About), 시간(Time) 또는 시작 시간(Start Time) 열을 클릭합니다.

참고

전처리 작업을 수행하면 작업 대상 신호를 덮어쓰게 됩니다. 원래 신호를 유지하려면 원래 신호를 복제하고 복제본에서 작업을 수행합니다.

스무딩 작업과 필터링 작업도 횟수와 순서에 관계없이 수행할 수 있습니다. 신호 테이블의 정보(About) 열에는 신호에 전처리가 수행되었는지를 나타내는 아이콘이 있습니다. 이 아이콘을 클릭하면 해당 작업과 함께 그 진행 순서가 열거됩니다. 전처리 단계는 분석기(Analyzer) 탭 또는 전처리 작업으로 생겨난 임의 탭에서 전처리 실행 취소(Undo Preprocessing)를 클릭하여 실행 취소할 수 있습니다. 단계는 최근 것부터 한 번에 하나씩 실행 취소됩니다.

선택한 모든 설정을 비롯하여 사용자가 수행한 전처리 단계에 대한 전체 요약을 보려면 분석기(Analyzer) 탭에서 함수 생성(Generate Function)을 클릭하십시오.

신호 복제 및 이름 바꾸기

신호 분석기에서는 추가 분석을 위해 신호를 전처리하거나 내보내기 전에 먼저 신호를 복제하고 이름을 바꿀 수 있습니다.

신호를 복제하려면 분석기(Analyzer) 탭 또는 전처리 작업으로 생겨난 탭에서 복제(Duplicate) 버튼을 사용하십시오. 또는 신호 테이블에서 신호를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 복제(Duplicate)를 선택합니다. 복제본은 원래 신호와 같은 이름에 _copy가 추가되어 있습니다.

신호 이름을 바꾸려면 신호 테이블에서 신호 이름을 더블 클릭하고 이름을 변경하십시오. 또는 신호 테이블에서 신호를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 이름 바꾸기(Rename)를 선택합니다.

신호 필터링하기

선택한 하나 이상의 신호를 필터링하려면, 분석기(Analyzer) 탭의 전처리(Preprocess) 갤러리에서 저역통과(Lowpass), 고역통과(Highpass), 대역통과(Bandpass) 또는 대역저지(Bandstop) 아이콘을 클릭하십시오. 앱은 lowpass, highpass, bandpass, bandstop 함수를 사용하여 필터링을 수행합니다. 저지대역 감쇠량, 통과대역 주파수 및 천이 영역의 폭을 제어할 수 있습니다. 추가 정보는 함수 도움말 페이지를 참조하십시오. 불균일하게 샘플링된 신호는 필터링할 수 없습니다.

신호 스무딩하기

선택한 하나 이상의 신호를 스무딩하려면, 분석기(Analyzer) 탭의 전처리(Preprocess) 갤러리에서 스무딩(Smoothing) 아이콘을 클릭하십시오. 신호 분석기 앱은 MATLAB 함수 smoothdata를 사용하여 스무딩을 수행합니다. 사용 가능한 스무딩 방법은 다음과 같습니다.

  • 이동 평균

  • 이동 중앙값

  • 가우스

  • 선형 회귀

  • 2차 회귀

  • 로버스트 선형 회귀

  • 로버스트 2차 회귀

  • 사비츠키-골레이 필터링(Savitzky-Golay Filtering)

신호 리샘플링하기

선택한 하나 이상의 신호를 리샘플링하려면 분석기(Analyzer) 탭에서 전처리(Preprocess) 갤러리를 확장하고 리샘플링(Resampling) 아이콘을 클릭하십시오. 신호 분석기는 리샘플링을 수행할 때 Signal Processing Toolbox™ 함수 resample을 사용합니다. 사용 가능한 옵션은 다음과 같습니다.

  • 신호가 불균일하게 샘플링된 경우 앱을 사용하여 이 신호를 균일한 그리드로 보간할 수 있습니다. 신호 샘플링을 위한 샘플 레이트와 보간 방법을 지정할 수 있습니다. 사용 가능한 보간 방법은 다음과 같습니다.

    • 선형 보간

    • 형태 보존 구간별 3차 보간

    • 비 매듭(Not-a-knot) 끝 조건을 사용한 3차 스플라인 보간

    자세한 내용은 interp1 함수 도움말 페이지를 참조하십시오.

  • 신호가 균일하게 샘플링된 경우 앱을 사용하여 샘플 레이트를 변경할 수 있습니다. 원하는 샘플 레이트를 지정하거나 신호 업샘플링 또는 다운샘플링을 위한 샘플 인자를 지정할 수 있습니다. 이 경우, 리샘플링(Resampling) 탭의 보간 패널이 비활성화되는데, 균일하게 샘플링된 신호에는 보간 작업이 적합하지 않기 때문입니다.

리샘플링 작업에서는 샘플 단위의 신호가 지원되지 않습니다.

사용자 지정 전처리 함수 추가하기

사용자 지정 전처리 함수를 추가하려면 분석기(Analyzer) 탭에서 전처리(Preprocess) 갤러리 옆에 있는 화살표를 클릭한 다음 사용자 지정 함수 추가(Add custom function)를 선택하십시오. 함수 이름과 간단한 설명을 입력하라는 메시지가 나타납니다.

  • 이미 전처리 함수를 작성했고 이 함수가 현재 폴더 또는 MATLAB 경로에 있는 경우 함수가 갤러리에 추가됩니다. 탭 완성 기능을 사용하여 함수 이름을 검색할 수 있습니다.

  • 함수를 아직 작성하지 않은 경우 앱의 편집기에 빈 템플릿이 열립니다.

사용자 지정 전처리 함수에는 필수 인수와 선택적 인수가 있습니다.

  • 첫 번째 입력 인수 x는 입력 신호입니다. 이 인수는 벡터여야 하며 단일 채널로 처리됩니다.

  • 두 번째 입력 인수 tIn은 시간 값으로 구성된 벡터입니다. 이 벡터는 신호와 길이가 동일해야 합니다. 입력 신호에 시간 정보가 없는 경우 함수는 이 인수를 빈 배열로 읽어 들입니다.

  • varargin을 사용하여 추가 입력 인수를 지정합니다. 추가 입력 인수가 없는 경우 varargin을 생략할 수 있습니다. 추가 인수는 전처리(Preprocess) 탭에 쉼표로 구분된 목록으로 정렬하여 입력합니다.

  • 첫 번째 출력 인수 y는 전처리된 신호입니다.

  • 두 번째 출력 인수 tOut은 출력 시간 값으로 구성된 벡터입니다. 입력 신호에 시간 정보가 없는 경우 tOut은 빈 배열로 반환됩니다.

  • 알고리즘 구현에 MATLAB 함수 또는 Signal Processing Toolbox 함수를 사용할 수 있습니다.

자세한 내용은 Declip Saturated Signals Using Your Own Function 항목을 참조하십시오.

예제: 다음은 신호의 평균값을 빼서 신호의 DC 값을 제거하는 함수입니다.

function [y,tOut] = removeDC(x,tIn)
% Remove the DC value of a signal by subtracting its mean
   y = x - mean(x);

예제: 다음은 신호의 시작 시간을 지정된 값으로 변경하는 함수입니다.

function [y,tOut] = timealign(x,tIn,startTime)
% Change the starting time of a signal
   y = x;
   t = tIn;
   if ~isempty(t)
       t = t - t(1) + startTime;
   end
   tOut = t;

언제든지 갤러리에서 사용자 지정 함수 관리(Manage custom function) 옵션을 사용하여, 함수 또는 함수 설명을 편집하거나 함수를 제거할 수 있습니다.

신호 탐색하기

신호 분석기 앱을 사용하여 데이터 탐색에 도움이 되는 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.

신호 플로팅하기

작업 공간 브라우저 또는 신호 테이블에서 신호 이름을 클릭하여 신호를 선택합니다. 그런 다음, 선택한 신호를 디스플레이로 끌어서 놓아 신호를 플로팅합니다. 이렇게 하면 신호 테이블에서 해당 신호 이름(Name)의 왼쪽에 있는 체크박스도 선택됩니다. 이 체크박스를 선택해 신호를 플로팅할 수도 있습니다. 앱에 시간 영역 파형이 포함된 좌표축 세트와 보기를 제어할 수 있는 옵션이 포함된 시간(Time) 탭이 표시됩니다.

작업 공간 브라우저에서 디스플레이로 행렬을 끌어서 놓으면 앱에서 자동으로 최대 10개의 열을 별개 신호로 각각 플로팅합니다. 앱은 나머지 열에 대해서도 신호 테이블에 신호를 생성하지만, 플로팅하려면 추가된 신호를 사용자가 디스플레이로 끌어서 놓아야 합니다.

참고

시간 정보가 없는 신호는 샘플 단위로 x축에 플로팅됩니다. 시간 정보가 있는 신호는 시간 단위로 x축에 플로팅됩니다. 하나의 디스플레이에 여러 신호를 플로팅하려면 신호가 모두 시간 정보를 갖거나 모두 샘플 단위여야 합니다. 그렇지 않으면 경고가 발생합니다.

여러 개의 플롯에서 신호 보기

그리드 표시(Display Grid) 를 클릭하여 디스플레이를 생성하거나 제거합니다.

디스플레이 간에 신호 이동하기

신호를 디스플레이 간에 이동하려면, 플로팅된 선을 클릭하거나 범례(Legend)에 표시된 신호 이름(예: )을 선택하십시오. 그 결과로 나타나는 더 두꺼운 선을 클릭하고 대상 디스플레이로 끌어서 놓습니다.

신호 스펙트럼 시각화하기

신호 분석기 앱을 사용하여 주파수 영역에서 신호를 분석할 수 있습니다. 신호의 주파수 영역 보기를 활성화하려면 표시(Display) 탭에서 스펙트럼(Spectrum) ▼을 클릭하고 스펙트럼(Spectrum)을 선택하십시오. 앱에 신호 스펙트럼이 포함된 좌표축 세트와 보기를 제어할 수 있는 옵션이 포함된 스펙트럼(Spectrum) 탭이 표시됩니다.

  • 패너를 활성화하고 특정 관심 영역에서 확대하면 디스플레이의 스펙트럼은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다.

  • 표시(Display) 탭의 확대/축소 동작 중 하나를 사용하여 시간 플롯에서 신호 영역을 확대하면, 디스플레이의 스펙트럼은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다.

  • 주파수가 나이퀴스트 범위를 벗어난 지점까지 축소할 수는 없습니다.

  • 같은 신호의 시간 플롯과 스펙트럼 플롯을 나란히 보려면 서로 다른 디스플레이를 사용하십시오. 신호를 두 디스플레이로 끌어서 놓습니다. 표시(Display) 탭에서 시간(Time) 또는 스펙트럼(Spectrum) 을 클릭하여 각 디스플레이에서 플로팅할 항목을 제어할 수 있습니다.

신호 분석기에서 스펙트럼을 계산하는 방법에 대한 자세한 내용은 Spectrum Computation in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

신호가 불균일하게 샘플링된 경우 신호 분석기는 신호를 균일한 그리드로 보간하여 스펙트럼 추정값을 계산합니다. 이때 앱은 선형 보간을 사용하며, 샘플 시간을 인접한 시간 지점 간의 차분의 중앙값이라고 가정합니다. 불균일하게 샘플링된 신호를 사용하려면, 중앙값 시간 간격과 평균 시간 간격이 다음 조건을 충족해야 합니다.

1100<Median time intervalMean time interval<100.

지속성 스펙트럼 시각화하기

신호 분석기 앱을 사용하여 신호의 지속성 스펙트럼을 시각화할 수 있습니다. 지속성 스펙트럼에는 지정된 주파수 위치와 전력 수준에서 신호가 발생할 수 있는 시간 종속 확률이 포함되어 있습니다. 이 유형의 스펙트럼은 간단한 이벤트를 감지하는 데 유용합니다.

지속성 스펙트럼을 활성화하려면 표시(Display) 탭에서 스펙트럼(Spectrum) ▼을 클릭하고 지속성 스펙트럼(Persistence Spectrum)을 선택하십시오. 앱에 지속성 스펙트럼이 포함된 좌표축 세트와 보기를 제어할 수 있는 옵션이 포함된 지속성 스펙트럼(Persistence Spectrum) 탭이 표시됩니다. 주파수가 나이퀴스트 범위를 벗어난 지점까지 축소할 수는 없습니다.

참고

디스플레이당 한 개 신호에 대해서만 지속성 스펙트럼을 플로팅할 수 있습니다.

신호 분석기에서 지속성 스펙트럼을 계산하는 방법에 대한 자세한 내용은 Persistence Spectrum in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

신호 스펙트로그램 시각화하기

신호 분석기 앱을 사용하여 시간-주파수 영역에서 신호를 분석할 수 있습니다. 신호의 스펙트로그램 보기를 활성화하려면 표시(Display) 탭에서 시간-주파수(Time-Frequency) ▼를 클릭하고 스펙트로그램(Spectrogram)을 선택하십시오. 앱에 신호 스펙트로그램이 포함된 좌표축 세트와 보기를 제어할 수 있는 옵션이 포함된 스펙트로그램(Spectrogram) 탭이 표시됩니다.

참고

디스플레이당 한 개 신호에 대해서만 스펙트로그램을 플로팅할 수 있습니다.

  • 패너를 활성화하고 특정 관심 영역에서 확대하면 디스플레이의 스펙트로그램은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다.

  • 표시(Display) 탭의 확대/축소 동작 중 하나를 사용하여 시간 플롯에서 신호 영역을 확대하면, 디스플레이의 스펙트로그램은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다.

  • 주파수가 나이퀴스트 범위를 벗어난 지점까지 축소할 수는 없습니다.

  • 같은 신호의 시간 플롯과 스펙트로그램 플롯을 나란히 보려면 서로 다른 디스플레이를 사용하십시오. 신호를 두 디스플레이로 끌어서 놓습니다. 표시(Display) 탭에서 시간(Time) 또는 시간-주파수(Time-Frequency) 를 클릭하여 각 디스플레이에서 플로팅할 항목을 제어할 수 있습니다.

신호 분석기에서 스펙트로그램을 계산하는 방법에 대한 자세한 내용은 Spectrogram Computation in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

재할당 기법은 각 전력 스펙트럼 추정값을 그 추정값의 에너지 중심 위치에 다시 할당하여, 스펙트로그램의 시간과 주파수를 더 명확하게 국소화합니다. 올바르게 국소화된 시간 성분 또는 스펙트럼 성분이 신호에 포함된 경우 이 옵션은 더 쉽게 판독하고 해석할 수 있는 스펙트로그램을 생성합니다. 재할당을 스펙트로그램에 적용하려면 스펙트로그램(Spectrogram) 탭에서 재할당(Reassignment)을 선택하십시오.

신호가 불균일하게 샘플링된 경우 신호 분석기는 신호를 균일한 그리드로 보간하여 스펙트럼 추정값을 계산합니다. 이때 앱은 선형 보간을 사용하며, 샘플 시간을 인접한 시간 지점 간의 차분의 중앙값이라고 가정합니다. 불균일하게 샘플링된 신호를 사용하려면, 중앙값 시간 간격과 평균 시간 간격이 다음 조건을 충족해야 합니다.

1100<Median time intervalMean time interval<100.

신호 스케일로그램 시각화하기

신호 분석기 앱을 사용하여 신호의 스케일로그램을 시각화할 수 있습니다. 스케일로그램은 저주파수 성분의 신호를 식별하고 주파수 성분이 시간에 따라 빠르게 변하는 신호를 분석하는 데 유용합니다. 스케일로그램 보기를 사용하려면 Wavelet Toolbox™ 라이선스가 필요합니다.

신호의 스케일로그램 보기를 활성화하려면 표시(Display) 탭에서 시간-주파수(Time-Frequency) ▼를 클릭하고 스케일로그램(Scalogram)을 선택하십시오. 앱에 신호 스케일로그램이 포함된 좌표축 세트와 보기를 제어할 수 있는 옵션이 포함된 스케일로그램(Scalogram) 탭이 표시됩니다.

참고

디스플레이당 한 개 신호에 대해서만 스케일로그램을 플로팅할 수 있습니다.

  • 패너를 활성화하고 특정 관심 영역에서 확대하면 디스플레이의 스케일로그램은 관심 영역뿐만 아니라 전체 신호에 대응하게 됩니다. 신호 분석기는 광학적 확대/축소를 수행하고, 보간을 사용하여 곡선을 매끄럽게 표시합니다.

  • 표시(Display) 탭의 확대/축소 동작 중 하나를 사용하여 시간 플롯에서 신호 영역을 확대하면, 디스플레이의 스케일로그램은 관심 영역뿐만 아니라 전체 신호에 대응하게 됩니다. 신호 분석기는 광학적 확대/축소를 수행하고, 보간을 사용하여 곡선을 매끄럽게 표시합니다.

  • 같은 신호의 시간 플롯과 스케일로그램 플롯을 나란히 보려면 서로 다른 디스플레이를 사용하십시오. 표시(Display) 탭에서 그리드 표시(Display Grid)를 클릭하고 디스플레이 두 개를 나란히 생성한 다음, 신호를 두 디스플레이에 끌어서 놓습니다. 표시(Display) 탭에서 시간(Time) 또는 시간-주파수(Time-Frequency) 를 클릭하여 각 디스플레이에서 플로팅할 항목을 제어할 수 있습니다.

참고

불균일하게 샘플링된 신호는 스케일로그램 보기에 사용할 수 없습니다.

신호 분석기에서 스케일로그램을 계산하는 방법에 대한 자세한 내용은 Scalogram Computation in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

신호 확대/축소 및 패닝하기

신호 분석기 앱에는 신호를 확대하고 탐색하여 신호가 주파수와 시간에 따라 어떻게 변하는지 확인할 수 있는 패너 기능이 있습니다. 패너를 활성화하려면 표시(Display) 탭에서 패너(Panner) 를 클릭하십시오.

패너가 전체 기간에 걸쳐 신호를 렌더링합니다. 관심 영역을 선택하려면 패너를 클릭한 후 끌어서 놓아 확대/축소 창을 생성하십시오. 마우스를 사용하여 신호 길이에 맞춰 확대/축소 창의 크기를 조정하거나 창을 이동할 수 있습니다.

  • 신호의 스펙트럼이 플로팅된 경우 이 스펙트럼은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다. 자세한 내용은 Spectrum Computation in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

  • 신호의 지속성 스펙트럼이 플로팅된 경우 이 지속성 스펙트럼은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다. 자세한 내용은 Persistence Spectrum in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

  • 신호의 스펙트로그램이 플로팅된 경우 이 스펙트로그램은 전체 신호가 아니라 관심 영역에 대응하게 됩니다. 자세한 내용은 Spectrogram Computation in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

  • 신호의 스케일로그램이 플로팅된 경우 이 스케일로그램은 관심 영역이 아니라 전체 신호에 대응하게 됩니다. 신호 분석기는 광학적 확대/축소를 수행하고, 보간을 사용하여 곡선을 매끄럽게 표시합니다. 자세한 내용은 Scalogram Computation in Signal Analyzer 항목을 참조하십시오.

  • 주파수가 나이퀴스트 범위를 벗어난 지점까지 축소할 수는 없습니다.

시간 정보 편집 및 시간적으로 디스플레이 연결하기

신호 분석기 앱을 사용하여 시간 정보를 신호에 추가할 수 있습니다. 신호 테이블에서, 시간 정보를 추가하거나 수정할 신호를 선택합니다. 분석기(Analyzer) 탭에서 시간 값(Time Value)을 클릭하여 시간 정보를 신호에 추가합니다.

시간 정보는 샘플 레이트나 샘플 시간 그리고 시작 시간으로 표현할 수 있습니다. 또한 숫자형 벡터, duration형 배열 또는 MATLAB 표현식을 사용하여 시간 값을 명시적으로 추가할 수도 있습니다. 시간 값은 고유해야 하고 NaN일 수 없지만, 간격이 균일할 필요는 없습니다. 앱은 시간 값에서 샘플 레이트를 도출하여 신호 테이블의 시간(Time) 열에 표시합니다. 자세한 내용은 Edit Sample Rate and Other Time Information 항목을 참조하십시오.

참고

불균일하게 샘플링된 신호는 필터링과 스케일로그램 보기에 사용할 수 없습니다.

  • 신호가 불균일하게 샘플링된 경우 신호 분석기는 신호를 균일한 그리드로 보간하여 스펙트럼 추정값을 계산합니다. 이때 앱은 선형 보간을 사용하며, 샘플 시간을 인접한 시간 지점 간의 차분의 중앙값이라고 가정합니다. 신호 테이블의 도출된 샘플 레이트에는 별표가 있어 불균일하게 샘플링된 신호임을 나타냅니다. 불균일하게 샘플링된 신호를 사용하려면, 중앙값 시간 간격과 평균 시간 간격이 다음 조건을 충족해야 합니다.

    1100<Median time intervalMean time interval<100.

    참고

    보간은 스펙트럼 추정값을 계산하는 데만 사용됩니다. 시간 플롯은 리샘플링되지 않습니다.

  • 가로로 패닝하거나 확대/축소할 때 플롯 응답이 동기화되도록 디스플레이 시간 범위를 연결할 수 있습니다. 연결할 디스플레이의 신호에는 시간 정보가 들어 있어야 합니다. 디스플레이의 시간 범위를 이미 연결된 다른 디스플레이들의 시간 범위에 연결하려면, 디스플레이를 선택하고 표시(Display) 탭에서 시간 연결(Link Time)을 선택하십시오. 디스플레이를 연결 해제하려면 디스플레이를 선택하고 시간 연결(Link Time)을 선택 취소하십시오.

    참고

    시간 연결(Link Time)을 선택하면 선택한 디스플레이가 이미 연결된 전체 디스플레이 모음에 연결됩니다.

    시간 범위가 연결된 디스플레이에서는 다음과 같은 작업이 동기화됩니다.

    • 플롯을 선택하여 끌어서 놓거나 디스플레이 패너를 사용하여 패닝.

    • 확대, 축소 또는 시간 축에서의 확대/축소. 한 디스플레이에서 확대 또는 축소 작업을 수행하면 연결된 나머지 디스플레이의 시간 축에만 영향을 미칩니다.

    • 데이터가 제대로 표시되도록 맞춤. 앱은 공통 시간 축을 늘이기 때문에, 연결된 디스플레이에 있는 모든 신호를 가장 이른 시간부터 가장 늦은 시간 순으로 표시합니다.

    • 두 디스플레이의 좌표축이 시간적으로 연결되면 두 디스플레이의 시간 커서가 연결됩니다.

    신호를 추가하거나 제거하면 연결된 디스플레이의 시간 축이 업데이트될 수 있습니다.

참고

디스플레이 간에 주파수 좌표축은 연결되지 않습니다.

신호, 스펙트럼 및 시간-주파수 데이터 측정하기

다음과 같이 데이터 커서를 사용하여 데이터를 측정하십시오.

  1. 표시(Display) 탭에서 데이터 커서(Data Cursor) ▼를 클릭하여 하나 또는 두 개의 데이터 커서를 모든 디스플레이에 추가합니다. 시간 영역 커서와 주파수 영역 커서는 연결되지 않기 때문에 개별적으로 이동할 수 있습니다.

  2. 지속성 스펙트럼 보기와 스펙트로그램 보기, 스케일로그램 보기에 2차원 십자 기호 커서가 표시됩니다.

  3. 데이터 커서를 이동하려면 데이터 커서를 왼쪽, 오른쪽, 위 또는 아래로 끌어서 관심 지점에 놓습니다. 샘플별로 커서를 이동하려면 시간 필드 또는 주파수 필드를 클릭하고 화살표 키를 사용합니다.

  4. 데이터 커서를 끌어서 놓지 않고도 특정 지점으로 데이터 커서를 이동할 수 있습니다. 데이터 커서의 시간 필드 또는 주파수 필드를 클릭하여 값을 입력합니다.

    신호가 관심 지점에서 샘플링되지 않은 경우 앱은 값을 선형 보간합니다. 값이 보간되면 데이터 커서 레이블에 별표가 표시됩니다.

  5. 기본적으로 커서는 가장 가까운 데이터 점에 맞춰집니다. 이 동작을 변경하려면 표시(Display) 탭에서 데이터에 맞춤(Snap to Data) 체크박스를 선택 취소합니다.

  6. 커서를 전환하려면 데이터 커서(Data Cursor)를 클릭합니다.

관심 신호 영역 추출하기

신호 분석기 앱에서는 연구 중인 신호에서 관심 영역을 추출하고 추가 분석을 위해 내보낼 수 있습니다. 관심 영역을 추출하려면 해당 영역이 포함된 디스플레이를 선택하십시오. 표시(Display) 탭에서 신호 추출(Extract Signal)을 클릭하거나, 디스플레이를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 신호 추출(Extract Signal)을 선택합니다.

  • 시간 제한 간(Between Time Limits)을 선택하면, 선택한 디스플레이의 시간 제한에 의해 정의된 관심 영역을 추출할 수 있습니다. 시간 제한을 변경하려면, 패너를 사용하거나 표시(Display) 탭에서 확대/축소 동작 중 하나를 선택하거나 표시(Display), 시간(Time), 스펙트로그램(Spectrogram) 또는 스케일로그램(Scalogram) 탭에서 제한 값을 변경하면 됩니다.

  • 시간 커서 간(Between Time Cursors)을 선택하면, 선택한 디스플레이의 시간 영역 커서 위치에 의해 정의된 관심 영역을 추출할 수 있습니다.

  • 신호에 시간 정보가 있는 경우 시작 시간 유지(Preserve Start Time)를 선택하여 관심 영역의 시작 시간을 유지할 수 있습니다.

추출된 관심 영역은 신호 테이블의 맨 아래에 추가됩니다.

분석 공유하기

디스플레이 복사하기

하나 이상의 디스플레이를 클립보드에 이미지로 복사한 다음 다른 응용 프로그램에 붙여 넣는 방식으로, 신호 분석기 앱을 사용하여 생성한 플롯을 공유할 수 있습니다.

디스플레이를 클립보드에 복사하려면 표시(Display) 탭에서 모든 디스플레이 복사(Copy All Displays) ▼를 클릭하십시오. 그런 다음 선택한 디스플레이 레이아웃 또는 전체 디스플레이 레이아웃을 복사할 수 있습니다.

단일 디스플레이를 클립보드에 복사하려면 디스플레이를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 디스플레이 복사(Copy Displays)를 선택하면 됩니다.

신호 내보내기

신호 분석기 신호 테이블에 있는 신호를 MATLAB 작업 공간 또는 MAT 파일로 내보낼 수 있습니다.

신호를 내보내려면 다음을 수행하십시오.

  1. 신호 테이블에서 하나 이상의 신호를 선택합니다.

  2. 분석기(Analyzer) 탭에서 내보내기(Export) 를 클릭합니다.

  3. 선택한 신호를 MATLAB 작업 공간으로 내보낼지, 아니면 MAT 파일에 저장할지를 선택합니다. 신호를 저장하도록 선택할 경우에는 파일을 저장할 위치로 이동하여 파일 이름을 지정하고 저장(Save)을 클릭합니다.

신호를 선택하고 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 다음 내보내기(Export)를 선택할 수도 있습니다.

신호는 유형에 따라 다르게 내보내집니다.

  • 시간 정보가 없는 신호는 숫자형 벡터로 내보내지거나 저장됩니다.

  • timetable형으로 저장된 신호는 timetable형으로 내보내지거나 저장됩니다.

  • 시간 정보가 있지만 timetable형으로 저장되지 않은 신호는 숫자형 벡터로 내보내지거나 저장됩니다. 시간 정보를 보존하려면 신호를 timetable형으로 저장하면 됩니다. 분석기(Analyzer) 탭에서 기본 설정(Preferences)을 클릭하고 신호에 시간 정보가 있는 경우 항상 타임테이블 사용(Always use timetables when signals have time information)을 선택합니다.

MATLAB 스크립트 및 함수 생성하기

MATLAB 스크립트를 생성하여, 신호의 관심 영역을 추출하거나 신호 분석기 앱에서 얻는 전력 스펙트럼 추정값, 지속성 스펙트럼 추정값, 스펙트로그램 추정값 또는 스케일로그램 추정값에 대한 계산을 자동화할 수 있습니다.

MATLAB 스크립트를 생성하려면 표시(Display) 탭에서 스크립트 생성(Generate Script)을 클릭하십시오. 생성된 스크립트가 편집기에서 열립니다.

  • 시간 제한 간 ROI 스크립트(ROI Script Between Time Limits)를 선택하면, 선택한 디스플레이의 시간 제한에 의해 정의된 관심 영역을 추출하는 MATLAB 스크립트를 생성할 수 있습니다. 기본 설정에 따라 관심 영역은 숫자형 벡터 또는 timetable형으로 저장됩니다.

  • 시간 커서 간 ROI 스크립트(ROI Script Between Time Cursors)를 선택하면, 선택한 디스플레이의 시간 영역 커서 위치에 의해 정의된 관심 영역을 추출하는 MATLAB 스크립트를 생성할 수 있습니다. 기본 설정에 따라 관심 영역은 숫자형 벡터 또는 timetable형으로 저장됩니다.

  • 스펙트럼 스크립트(Spectrum Script)를 선택하면, 현재의 모든 설정을 포함하여, 선택한 디스플레이의 스펙트럼 보기에 나타나는 전력 스펙트럼을 계산하는 MATLAB 스크립트를 생성할 수 있습니다.

  • 지속성 스펙트럼 스크립트(Persistence Spectrum Script)를 선택하면, 현재의 모든 설정을 포함하여, 선택한 디스플레이의 스펙트럼 보기에 나타나는 지속성 스펙트럼을 계산하는 MATLAB 스크립트를 생성할 수 있습니다.

  • 스펙트로그램 스크립트(Spectrogram Script)를 선택하면, 현재의 모든 설정을 포함하여, 선택한 디스플레이의 스펙트로그램 보기에 나타나는 스펙트로그램을 계산하는 MATLAB 스크립트를 생성할 수 있습니다.

  • 스케일로그램 스크립트(Scalogram Script)를 선택하면, 현재의 모든 설정을 포함하여, 선택한 디스플레이의 스케일로그램 보기에 나타나는 스케일로그램을 계산하는 MATLAB 스크립트를 생성할 수 있습니다. 스케일로그램 보기를 사용하려면 Wavelet Toolbox 라이선스가 필요합니다.

MATLAB 함수를 생성하여 신호 분석기 앱에서 수행한 신호 전처리 단계를 자동화할 수 있습니다.

MATLAB 전처리 함수를 생성하려면 분석기(Analyzer) 탭에서 함수 생성(Generate Function)을 클릭하십시오. 생성된 함수가 편집기에서 열립니다.

신호 분석기 세션 저장 및 불러오기

세션 스냅샷을 공유하거나 나중에 볼 수 있도록 보관하려는 경우 신호 분석기 세션을 MAT 파일 또는 MLDATX 파일에 저장하십시오. MLDATX 파일을 사용하면 더 빠르게 저장하고 불러올 수 있습니다.

세션을 MAT 파일 또는 MLDATX 파일에 저장하려면 다음을 수행하십시오.

  1. 분석기(Analyzer) 탭에서 저장(Save) ▼을 클릭하고 저장(Save)을 선택합니다.

  2. 파일을 저장할 위치를 찾고 파일 이름을 지정한 다음 형식을 선택하고 저장(Save)을 클릭합니다.

파일을 업데이트하려면 저장(Save)을 클릭하십시오. 세션을 다른 파일에 저장하려면 저장(Save) ▼을 클릭하고 다른 이름으로 저장(Save As)을 선택하십시오.

저장된 세션을 불러오려면 다음을 수행하십시오.

  1. 분석기(Analyzer) 탭에서 열기(Open)를 클릭합니다.

  2. 이전 세션에서 저장한 MAT 파일 또는 MLDATX 파일을 찾아 선택하고 열기(Open)를 클릭합니다. 신호 데이터와 속성이 파일을 마지막으로 저장한 상태 그대로 나타납니다.

새로운 세션을 시작하려면 분석기(Analyzer) 탭에서 새 세션(New Session)을 클릭하십시오.

신호 분석기 사용자 지정하기

선 색과 스타일 지정하기

선 스타일과 색을 지정하려면 신호의 선(Line) 열을 클릭하십시오. 선 열이 표시되지 않으면 열 선택기 버튼 을 사용하여 열을 추가하십시오. 팔레트에서 색을 선택하고 선 스타일을 선택합니다. 사용자 지정(Custom)을 클릭하여 신호에 사용할 사용자 지정 색을 선택합니다. 사용자 지정 색은 RGB 3색 또는 16진수 코드로 지정할 수 있습니다.

신호 테이블에서 열 추가 또는 제거하기

신호 테이블의 열에는 플롯 구성과 신호 속성이 표시됩니다. 열을 추가하거나 제거하려면 열 선택기 버튼 을 클릭하십시오. 목록에서, 표시할 열을 선택하고 확인(OK)을 클릭합니다. 열을 선택하면, 새 열이 열 선택 목록에서의 순서대로 테이블에 추가됩니다.

신호 분석기 디스플레이 수정하기

원하는 작업동작
작업 공간 브라우저 또는 신호 테이블을 숨겨 디스플레이 영역 확대.

분석기(Analyzer) 탭에서 레이아웃 버튼 중 하나를 클릭합니다.

확대/축소 및 패닝하여 데이터 검사.

표시(Display) 탭에서 확대/축소 동작 중 하나를 선택합니다.

또는 패너(Panner) 를 클릭하여 패너를 활성화합니다.

스펙트로그램, 스케일로그램 또는 지속성 스펙트럼 컬러맵을 현재 전력 제한 또는 밀도 제한에 맞춤.

표시(Display) 탭에서 컬러맵 맞춤(Fit Colormap) 버튼 을 클릭합니다.

플롯 좌표축의 최솟값과 최댓값을 설정합니다.

시간(Time), 스펙트럼(Spectrum), 지속성 스펙트럼(Persistence Spectrum), 스펙트로그램(Spectrogram) 또는 스케일로그램(Scalogram) 탭에서 좌표축 제한 값을 입력합니다. 표시(Display) 탭에서 최소 시간 값과 최대 시간 값을 변경할 수도 있습니다.

디스플레이에 좌표축을 설정할 때 제한 값을 지정하기 전에 시간 단위나 주파수 단위를 먼저 지정할 수 있습니다. 다음과 같은 다양한 공학 단위를 사용할 수 있습니다.

단위
시간ps, ns, μs, ms, 초, 분, 시간, 일, 년
주파수주기/년, 주기/일, 주기/시간, 주기/분, mHz, Hz, kHz, MHz, GHz, THz

참고

좌표축 제한 값으로 다른 시간 단위나 주파수 단위를 선택해도 플롯에는 영향을 주지 않습니다.

플로팅된 신호를 식별하는 범례를 표시하거나 숨깁니다.

표시(Display) 탭에서 범례(Legend) 를 클릭합니다.

디스플레이마다 고유한 범례를 갖습니다. 범례는 디스플레이의 맨 위 또는 디스플레이의 오른쪽에 나타납니다.

디스플레이를 연결하거나 연결 해제합니다.

디스플레이를 선택합니다. 표시(Display) 탭에서 시간 연결(Link Time)을 선택합니다. 시간 연결(Link Time)은 디스플레이가 두 개 이상 있고 적어도 한 개의 신호에 시간 정보가 포함되어 있을 때만 활성화됩니다.

디스플레이를 연결 해제하려면 디스플레이를 선택하고 시간 연결(Link Time)을 선택 취소하십시오.

디스플레이 간에 주파수 좌표축은 연결되지 않습니다.

시간 플롯의 y축을 따라 각 신호의 데이터를 0에서 1까지 정규화합니다.

시간(Time) 탭에서 Y축 정규화(Normalize Y Axis)를 선택합니다.

신호의 시간 플롯에서 각 샘플 점에 마커를 표시합니다.시간(Time) 탭에서 마커 표시(Show Markers)를 선택합니다.

신호 분석기 기본 설정

  • 시간 정보가 있지만 timetable형으로 저장되지 않은 신호를 내보내거나 저장할 경우 기본적으로 시간 정보는 저장되지 않습니다. 신호를 timetable형으로 저장하여 시간 정보를 유지하려면, 분석기(Analyzer) 탭에서 기본 설정(Preferences)을 클릭하고 신호에 시간 정보가 있는 경우 항상 타임테이블 사용(Always use timetables when signals have time information)을 선택하십시오.

  • 시간 정보가 있지만 timetable형으로 저장되지 않은 신호를 포함하는 스크립트를 생성할 경우 기본적으로 시간 정보는 저장되지 않습니다. 신호를 timetable형으로 처리하는 스크립트를 생성하여 시간 정보를 유지하려면, 분석기(Analyzer) 탭에서 기본 설정(Preferences)을 클릭하고 신호에 시간 정보가 있는 경우 항상 타임테이블 사용(Always use timetables when signals have time information)을 선택하십시오.

참고 항목

관련 예제

세부 정보