將訊號的直流部份消除，即消除訊號之平移值。

說明

訊號源為，訊號平均值為，而此平均值即為DC，今將，是Remove DC。

參數設定(Properties)

本模組接受實數(real number)，單通道(single channel)，regular的訊號(signal)、聲音訊號(audio)輸入。參數為DC type，內有四個不同演算法計算訊號在Y軸方向，對y=0的平移量，預設方式是Mean，各計算方式的意義詳列如下表。

範例(Example)

建立一個 Y 軸平移過的正弦波訊號，並用 RemoveDC消除平移 。

注意 : 欲做時間橫向的平移量請參考TimeShift模組。

相關指令

Fourier Transform，TimeShift。

將多筆資料混成為一筆訊號。

說明

有 N 組訊號源，其中每組訊號的時間軸 t、取樣頻率不一樣，混合後之訊號為

，其中 a、b、c 為增益數。

由於本模組假設輸入訊號的時間軸並不一致，因此會先行偵測輸入訊號中最小的取樣頻率，其它訊號再依照重新取樣，統一所有輸入訊號的時間軸後再做疊加。需注意，本模組將第三筆後的混合增益數皆視為 c。

參數設定(Properties)

本模組接受實數(real number)，單通道(single channel)，regular的訊號(signal)、聲音訊號(audio)輸入，並接受多個訊號輸入。

參數 Gain1、Gain2、GainN 分別為第一、第二及第三筆之後輸入訊號的增益數。此模組與 Math 的差異在於，Mixer 可較快速的處理加減運算，而且可對於訊號長度不同的訊號做加減運算，這一點是 Math 沒有支援。

範例(Example)

將時間軸相異的正弦波與方波混合為同一筆資料。

Sine 的參數設定內容 Properties如下圖所示。

Square 的參數設定內容 Properties， 如下圖所示。

設定 Channel Viewer 的 Properties / PlotEditor，將 Sine 的線條加上符號 ' o '，Square 線條加上符號 ' x '，並使用 Zoom X 工具放大兩訊號時間重疊處，可以看到訊號資料點在 X 軸方向上的分佈完全不同。PlotEditor 的設定如下。

將 Channel Viewer 的結果放大如下。

相關指令

Channel switch，Multiplier，Sine Wave，Square Wave。

將多筆輸入訊號相乘。

說明

以數學來表示，有 N 組訊號源，其中每組訊號的時間軸 t、取樣頻率不需要一樣，混合後之訊號為

由於本模組假設輸入訊號的時間軸並不一致，因此會先行偵測輸入訊號中最小的取樣頻率，其它訊號再依照重新取樣，統一所有輸入訊號的時間軸後再做相乘。

參數設定(Properties)

本模組接受實數(real number)，單通道(single channel)，regular的訊號(signal)與聲音訊號(audio)與輸入，並接受多個訊號輸入。本模組無須設定參數，並可對訊號長度、取樣頻率不同的訊號源進行相乘的運算。

範例(Example)

將正弦波與三角波相乘。

將此兩訊號以 Compute / Math / Multiplier 相乘，輸出波形如下圖所示。

相關指令

Channel Switch，Mixer。

將輸入之訊號做點對點的數學運算。

操作介面說明

本模組接受實數(real number)、複數(complexnumber)，單通道(single-channel)、多通道(multi-channel)，regular的訊號(signal)與聲音訊號(audio)輸入。

操作方法為點選Properties / Expressions 欄位右方的按鈕，即會跳出 MultiChannel Expression Editor，視窗介面如下圖所示。

此視窗分作三大部份：輸入訊號清單(Input List）、工具列以及輸出通道欄(Output Channel)。運作流程如下：由輸入訊號清單中選擇訊號，於工具列中的 Expression 欄輸入數學運算式；完成後將算式新增到輸出欄作為輸出訊號其中一個通道。以下就說明各功能。

輸入訊號清單(Input List）顯示連接到 Math 元件的輸入訊號。輸入訊號預設為多通道訊號，並以樹狀圖方式列出輸入訊號內個通道(如下圖所示)，第一筆輸入訊號在工作列 Expression 中以代號 X1 表示，第二筆訊號以 X2 表示，以下類推，代號後方接中括號，裡面的數字代表該通道編號，例如 X1[1]代表第一筆輸入訊號的第一個通道資料，另外 X1[1]也可以直接用 X 表示。

a. 操作上，雙擊樹狀圖的單筆訊號可將該訊號新增於 Expression 欄中。

b. 倘若僅單純將選取之輸入訊號作為輸出值而不作計算，則可利用鍵將該通道訊號傳至輸出訊號清單。

c. 於樹狀圖上用 checkbox 選擇多個訊號進行多樣化運算；另外也允許直接在 Expression 欄中鍵入訊號代號及運算符號(例如 +、-、........、sin、log 等)。

上圖為 MultiChannel Expression Editor 的工具列，Expression 欄位是編輯數學算式的地方。

可清空輸出訊號清單 (Output Channel) 內的所有訊號。

可將 Expression 欄位的數學算式加入輸出訊號清單 (Output Channel)；另外

將選擇輸出訊號清單中某個通道內的數學算式，替換為 Expression 中的數學算式。

工具列上其它功用與意義整理如下表。

常用內建函式清單內容與說明如下表。

另外提供了 大於 ">" 、小於 "<" 、 大於等於 ">= "、小於等於 "<= "、 等於 " == " 、不等於 " != "，當滿足條件將回傳 1，若不滿足條件則回傳 0。下面範例將會提供如何使用以上功能。

輸出訊號清單(Output Channels)顯示目前輸出的各通道及其計算的數學式(Expression)。在輸出欄中通道的順序即為輸出訊號的通道編號順序。利用清單右方的按鈕可編輯輸出訊號之通道， 與可調整通道前後順序，利用則可刪除該通道。

我們也可以直接於輸出欄中編輯通道名稱與修改數學式。滑鼠雙擊欲修改名稱的通道欄位，即可編輯該通道的名稱；若要改變數學式，先點選要變更通道的 Expression，再以滑鼠左鍵點擊一次(動作上序似雙擊，但速度較慢)，就可直接修改 output channels 的 Expression。

範例(Example)

下面將示範各種運算的方法及功能之使用：

最後記得點擊鍵將 Expression 欄內的算式傳至輸出訊號清單。

看輸出訊號清單的部份，除先前的兩運算式之外，又新增了 8 個 channel 的計算，由於 X1 有 10 個 channel， X2 有 8 個 channel，故 Math 會選擇 channel 數少的為基準，應用至 CH1 ~ CH8。

要將原本 Noise 中，只要振幅介於 0 至 10 的訊號以 Sine 取代 ，其中在 Expression 的方程式內容為：

相關指令

Viewer，Mixer，Multiplier，Source。

可對輸入訊號做前後兩元素相減或對訊號微分。

說明

代表長度 N 之訊號，則：

Forward difference：

，若再除以取樣週期 h，則得到微分近似值。

。

Central difference：

，

若再除以取樣週期 h，則得到微分近似值。

參數設定(Properties)

本模組接受實數(real number)、複數(complex number)，單通道(single channel)或多通道(multi-channel)，regular的訊號(signal)與聲音訊號(audio)輸入。相關參數設定如下。

範例(Example)

示範對 Sine Wave 作微分：

相關指令

Integrate。

對訊號做累積數值積分。

說明

代表長度為 N 的訊號，是對應的 X 軸（時間）座標，以長方形法(Simple)作數值積分可由下式表示：

若以梯形法(Trapezoidal)計算積分，計算方法等同於 Matlab 中的 " cumtrapz " ， 計算式為：

若以辛普森法(Simpson's rule)計算積分，計算式為：

參數設定(Properties)

本模組接受實數(real number)、複數(complex number)，單通道(single channel)或多通道(multi-channel)，regular或indexed的訊號(signal)、聲音訊號(audio)與數值資料(numeric)輸入。相關參數說明如下表。

範例(Example)

對正弦波進行積分：

相關指令

Differentiate，Sine Wave，ChannelViewer。

透過 DoMatlab 可將 Visual Signal 元件的資料輸入至 Matlab engine，再執行 Matlab 語法運算，運算之後再傳回 Visual Signal 顯示結果，等同於讓使用者創造出擁有獨特演算法的模組。

參數設定(Properties)

DoMatlab 接受 Visual Signal 所有於元件的輸出格式。元件一但連接 DoMatlab，程式會自動執行 Matlab Command Window 視窗， Command Window 具有基本的 MATLAB 功能譬如 Workspace browser、Path browser 等，操作上使用者必須參閱 MATLAB 說明文件。

須注意執行 DoMatlab 前，系統必須已安裝 The Mathworks, Inc 所出品的 MATLAB version 6.5 以上的版本 ，若系統已安裝 MATLAB，但仍無法執行 DoMatlab，原因可能有四種。

第一可能為 MATLAB 在安裝時沒有被註冊為 COM server。解決方法是進入 WINDOWS 的 [執行]，鍵入cmd，然後在 DOS下鍵入” matlab /regserver ”，問題應能解決。

第二可能是在 WINDOWS VISTA 環境變數定義，按一下 [開始]，在 [開始搜尋]方塊中輸入 [帳戶]，然後按一下 [程式集]下的 [使用者帳號]。如果提示您的系統管理員密碼或確認訊息，請輸入您的密碼，或按一下 [允許]；然後在 [使用者帳戶]對話方塊中，按一下在 [工作]下 [變更我的環境變數]。

選擇 [新增]，在環境變數名稱欄位輸入 [Matlab]，在變數值欄位輸入 [ C: \ Program Files \ MATLAB71 \ bin \ win32]， 點選確定即可

第三是在 環境變數 中的 使用者變數，選擇 [新增]，並且輸入變數名稱 " MATLAB_RESERVE_LO "，變數值為 " 0 "，如下圖顯示。

第四是在 系統變數 中的 Path，選擇 [編輯]，並且在變數值中加入 " C:\Program Files\MATLAB\R2007b\bin\win32 "，上述變數值是以 "Matlab 2007b" 版本為例，如下圖顯示。

DoMatlab 的 Properties 的參數如下圖所示，各參數意義整理如下表。

Matlab Editor 是 DoMatlab 的程式碼編輯器，下面將詳細說明 DoMatlab 的輸入、輸出等基本設定。

Matlab Editor 介面說明

上圖為 DoMatlab Editor 的外觀，工具列上的按鈕功能分別依下表。

Script 分頁是使用者撰寫 MATLAB 程式的工作區(如上圖)，預設的指令是 ' Y=X1; '。Help&Example 分頁(見下圖)則詳細地介紹 DoMatlab 對於輸入、輸出格式的規則，與簡單的範例，以方便使用者查詢

輸入訊號之變數儲存格式

DoMatlab 允許輸入多個訊號源，依照輸入順序，訊號將依序被定義為 X1、X2 … Xn，然後每個訊號到 DoMatlab，DoMatlab會新增五個變數 X、 Xn、Xn_DATA、Xn_DESC、Xn_Freq，DoMatlab 的輸出訊號僅允許一個輸出訊號，定義為變數 Y。下面說明各變數的意義。

X：為方便使用者操作的預設變數，定義為第一個輸入訊號內的第一個通道(1^stchannel)值，即X = X1_DATA {1}。

Xn_DATA：定義為第 n 個輸入訊號之完整的輸入訊號值，因訊號可為多通道訊號 ( multi-channel )，所以使用cell array 的格式儲存，不同通道的訊號資料依序存在不同的 cell 內。

Xn：定義為第 n 個輸入訊號之第一個通道的訊號值，即 Xn = Xn_DATA {1}，資料以 double array 儲存。

輸入訊號類別可分為三大類，分別為訊號 ( Signal ) (包含時間序列與頻譜分析結果)、時頻分析結果( Spectra )以及數值資料 ( Numeric )，如 Basic statistics 模組的計算結果。下表說明這三大類輸入訊號是如何被存為變數 Xn_DATA。

Xn_DESC 以 structure array 儲存訊號的各項資訊，資訊存於不同欄位( field )，各欄位名稱、Matlab 格式與其意義整理如下表。

註：Char 為字串，Length 為字元或數值長度，ndim 是矩陣維度(若訊號為 Numeric)，nch 是通道數量，max 為最大值。

Xn_FREQ 儲存輸入訊號的取樣頻率。若資料與取樣相關(如 Signal，Spectra )，取樣頻率會儲存至 Xn_FREQ，若資料無關取樣( 如頻譜 Spectrum、數值 Numeric)，則 Xn_FREQ 會儲存 1。

輸出訊號之變數儲存格式

變數 Y 是 DoMatlab 的輸出變數，訊號格式儲存在變數 Y_DESC，內容與輸入訊號的 Xn_DESC 相同。Y_DESC 預設值與 DoMatlab 的 Properties / ReferenceInput 設定的輸入訊號格式相同，使用者也可自行修改 Y_DESC 內容，DoMatlab 最後會依據 Y_DESC 的設定決定輸出訊號為何種訊號。下表整理 Y_DESC 每個欄位的意義、預設值與必要性。

範例(Example)

以下三個例子示範 DoMatlab 的操作。

DoMatlab 基本變數結構

因有兩筆輸入訊號，因此DoMatlab 定義了 X1 與 X2 兩組變數群，X1 為 single channel 的 Sine wave，X2 為 multi-channel 的 EMD 訊號，而預設變數 X 則為第一個輸入訊號的第一個通道值，我們可以在Matlab script editor 中以 ' plot ' 繪出 X 與 X1。

鍵入指令後，直接按下或者關閉此 Editor，便會開始執行 DoMatlab，圖形如下，兩組訊號完全重合。

但由於還沒有定義輸出訊號 Y，程式會跳出錯誤訊息提醒使用者輸出訊號尚未定義。

關閉 Editor 並將 Properties / DumpOutput調為 True，調整DumpOutput 之後 DoMatlab 會把 Command Window 所出現的訊息記錄下來。

Properties / Viewbuffer 可觀看 DumpOutput 的記錄，這樣在執行 DoMatlab 時若出現錯誤 ，仍然能得到 Matlab 產生的錯誤訊息。

然後再開啟 DoMatlab Editor，鍵入 Y_DESC，關閉 Editor 之後用 ViewBuffer 看Matlab輸出的訊息。

發現雖然在 Matlab Editor 中並沒有設定輸出訊號，即變數 Y，但是 Y_DESC 的部份內容已經依照參數 ReferenceInput 作了設定，如下圖 Y_DESC.starts、 Y_DESC.intervals、Y_DESC.units、Y_DESC.coords 都跟 ReferenceInput (Sine)相同。

注意DoMatlab 的參數 ReferenceInput 與其它元件（Merge to Multi-Channel、Merge to Complex、Math）的 ReferenceInput 在運作上略有不同，此參數在 DoMatlab 是作為預設輸出訊號的時間軸座標；在其它元件則會直接將所有輸入訊號的時間軸座標值替換為 ReferenceInput 設定的訊號時間軸座標值。

使用DoMatlab呼叫已存在之M-file

下面示範如何將已編寫好的 M-file，藉由 DoMatlab 執行。假設有一個檔名為 round.m 的 M-file 儲存在路徑[ C:\ M file]中，其內容為 B = round2 ( 10 * A ) / 10，對 A 小數點以下一位做四捨五入。現在要將 A代入 X2 第一個通道的訊號資料計算結果，其步驟如下。

使用 DoMatlab 產生新的Source

作法說明如下：

上表之 X 、 Y 軸與行 、 列的關係以 Column wise 為前提，然而參數Y_DESC.coords 只有當座標軸格式是 Indexed 才必須設定的參數，在此例無須設定。

關閉DoMatlab Editor 後開始執行 DoMatlab，回到 Network 視窗，此時點選 DoMatlab，看 Properties /OutputDataType，輸出訊號格式為 Real Single-Channel Spectra of Rank-2(regular:regular) Data，而且能夠以接上 Viewer / Time-Frequency Viewer 畫出時頻圖。

相關指令

Differentiate，Integrate。