Применение Matlab для обработки данных, полученных от детекторов космических излучений

Сентябрь 4, 2022

Главная
Алгебра
Применение Matlab для обработки данных, полученных от детекторов космических излучений

Содержание

2. Постановка задачи Основной задачей является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Регистрация осуществляется методом Широких Атмосферных Ливней
3. Что такое ШАЛ? ШАЛ представляет собой каскад вторичных частиц, которые образуются в результате взаимодействия первичной частицы
4. Формирование воздушного душа в атмосфере. Первый протон сталкивается с частицей в воздухе, создавая пионы, протоны и
5. Как восстановить параметры первичной частицы? Для восстановления параметров первичной частицы (направление прихода и энергия) строятся специальные
6. Как восстановить параметры первичной частицы? Ливневая установка регистрирует: 1. время прихода фронта ливня для каждого модуля
7. Принцип работы ливневой установки Первичная частица (primary partice) сталкиваясь с атмосферой образует каскад вторичных частиц (ШАЛ).
8. Зачем нужен Matlab? Все регистрируемые установкой события сохраняются в виде бинарных файлов, которые могут быть открыты
9. Функции Matlab для работы с бинарными файлами fwrite – записывает данные в файл fopen – открывает
10. Функция fwrite fwrite( , , ); - указатель на файл, с которым придётся работать
11. Функция fopen = fopen( , )
12. Режимы работы функции fopen
13. Некорректное открытие файла Если функция fopen()не может корректно открыть бинарный файл, то она возвращает значение -1
14. Функция fread =fread( , , )
15. Функция fclose fclose ( )
16. Пример 1 Требуется создать файл my_file.dat, записать в него значения вектор-строки А=(1, 2, 3, 4, 5),
17. M-функция A = [1 2 3 4 5]; fid = fopen('my_file.dat', 'wb'); % открытие файла на
18. Результат работы M-функции В результате работы функции fwrite в рабочем каталоге создан бинарный файл my_file.dat, имеющий
19. Случай неизвестного числа элементов файла В приведенном примере явно указывалось число элементов (пять) для считывания из
20. Функция feof Используется для проверки конца файла. Формат: feof( ) Функция feof возвращает 1 при достижении
21. Пример 2 Требуется считать данные из файла, содержащего произвольное число элементов.
22. M-функция fid = fopen('my_file.dat', 'rb'); % открытие файла на чтение if fid == -1 error('File is
23. Результат работы В данной программе динамически формируется вектор-строка по мере считывания элементов из входного файла. MatLab
24. Параметры функции fread Функция fread() записана с двумя выходными параметрами V и N. Первый параметр содержит
25. Недостаток данных с неизвестным числом элементов На такую процедуру тратится много машин-ного времени и программа начинает
27. Скачать презентацию

Слайд 2

Постановка задачи
Основной задачей является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Регистрация

осуществляется методом Широких Атмосферных Ливней (ШАЛ)

Слайд 3

Что такое ШАЛ?
ШАЛ представляет собой каскад вторичных частиц, которые образуются

в результате взаимодействия первичной частицы с атмосферой Земли

Слайд 4

Формирование воздушного душа в атмосфере. Первый протон сталкивается с частицей в

воздухе, создавая пионы, протоны и нейтроны

Слайд 5

Как восстановить параметры первичной частицы?
Для восстановления параметров первичной частицы (направление прихода

и энергия) строятся специальные ливневые установки.

Слайд 6

Как восстановить параметры первичной частицы?
Ливневая установка регистрирует:
1. время прихода

фронта ливня для каждого модуля
2. общее энерговыделение в нем.
Из этих данных в последствии восстанавливается направление прихода и энергия первичной частицы.

Слайд 7

Принцип работы ливневой установки
Первичная частица (primary partice) сталкиваясь с атмосферой

образует каскад вторичных частиц (ШАЛ). Фронт ливня (shower front) проходя через массив детекторов (detector array) записывает информацию о времени прохеждения фронта ливня через конкретный детектор и энерговыделение в нем, которое используется для востановления направления прихода ливня и размера ливня. Центральный детектор используется для определения

Слайд 8

Зачем нужен Matlab?
Все регистрируемые установкой события сохраняются в виде бинарных

файлов, которые могут быть открыты для их обработки. В нашем случаем такой средой будет являться MATLAB.

Слайд 9

Функции Matlab для работы с бинарными файлами
fwrite – записывает данные в

файл
fopen – открывает файл для чтения
fread – считывает данные из файла
fclose – закрывает файл

Слайд 10

Функция fwrite
fwrite(<идентификатор файла>, <переменная>, <тип данных>);
<идентификатор файла> - указатель на файл,

с которым придётся работать

Слайд 11

Функция fopen
<идентификатор файла> = fopen(<имя файла>,<режим работы>)

Слайд 12

Режимы работы функции fopen

Слайд 13

Некорректное открытие файла
Если функция fopen()не может корректно открыть бинарный файл,

то она возвращает значение -1

Слайд 14

Функция fread
<переменная>=fread(<идентификатор файла>, <размер>, <точность>)

Слайд 15

Функция fclose
fclose (<идентификатор файла>)

Слайд 16

Пример 1
Требуется создать файл my_file.dat, записать в него значения вектор-строки

А=(1, 2, 3, 4, 5), затем открыть файл и вывести его содержимое на экран.

Слайд 17

M-функция
A = [1 2 3 4 5]; fid = fopen('my_file.dat', 'wb'); %

открытие файла на запись if fid == -1 % проверка корректности открытия error('File is not opened'); end fwrite(fid, A, 'double'); % запись матрицы в файл (40 байт) fclose(fid); % закрытие файла fid = fopen('my_file.dat', 'rb'); % открытие файла на чтение if fid == -1 % проверка корректности открытия error('File is not opened'); end B = fread(fid, 5, 'double'); % чтение 5 значений double disp(B); % отображение на экране fclose(fid); % закрытие файла

Слайд 18

Результат работы M-функции
В результате работы функции fwrite в рабочем каталоге

создан бинарный файл my_file.dat, имеющий размером 40 байт, содержащий 5 значений типа double, которые записаны в виде последовательности байт (по 8 байт на каждое значение). Затем функция fread() последовательно считывает все сохраненные байты и автоматически преобразовывает их к типу double (каждые 8 байт интерпретируются как одно значение типа double).

Слайд 19

Случай неизвестного числа элементов файла
В приведенном примере явно указывалось число

элементов (пять) для считывания из файла. Однако часто общее количество элементов бывает наперед неизвестным, либо оно меняется в процессе работы программы. В этом случае было бы лучше считывать данные из файла до тех пор, пока не будет достигнут его конец.

Слайд 20

Функция feof
Используется для проверки конца файла. Формат:
feof(<идентификатор файла>)
Функция feof возвращает 1

при достижении конца файла и 0, если конец файла ещё не достигнут.

Слайд 21

Пример 2
Требуется считать данные из файла, содержащего произвольное число элементов.

Слайд 22

M-функция
fid = fopen('my_file.dat', 'rb'); % открытие файла на чтение if fid ==

-1 error('File is not opened'); end B=0; % инициализация переменной cnt=1; % инициализация счетчика while ~feof(fid) % цикл, пока не достигнут конец файла [V,N] = fread(fid, 1, 'double'); %считывание одного % значения double (V содержит значение % элемента, N – число считанных элементов) if N > 0 % если элемент был прочитан успешно, то B(cnt)=V; % формируем вектор-строку из значений V cnt=cnt+1; % увеличиваем счетчик на 1 end end disp(B); % отображение результата на экран fclose(fid); % закрытие файла

Слайд 23

Результат работы
В данной программе динамически формируется вектор-строка по мере

считывания элементов из входного файла. MatLab автоматически увеличивает размерность векторов, если индекс следующего элемента на 1 больше максимального.

Слайд 24

Параметры функции fread
Функция fread() записана с двумя выходными параметрами V

и N. Первый параметр содержит значение считанного элемента, а второй – число считанных элементов. В данном случае значение N будет равно 1 каждый раз при корректном считывании информации из файла, и 0 при считывании служебного символа EOF, означающий конец файла.

Слайд 25

Недостаток данных с неизвестным числом элементов
На такую процедуру тратится много

машин-ного времени и программа начинает работать заметно медленнее, чем если бы размерность вектора B с самого начала была определена равным 5 элементам, например, так
B = zeros(5,1);

Применение Matlab для обработки данных, полученных от детекторов космических излучений

Содержание

Постановка задачи Основной задачей является поиск космического гамма-излучения сверхвысоких энергий. Регистрация

Что такое ШАЛ? ШАЛ представляет собой каскад вторичных частиц, которые образуются

Формирование воздушного душа в атмосфере. Первый протон сталкивается с частицей в

Как восстановить параметры первичной частицы?Для восстановления параметров первичной частицы (направление прихода

Как восстановить параметры первичной частицы? Ливневая установка регистрирует: 1. время прихода

Принцип работы ливневой установки Первичная частица (primary partice) сталкиваясь с атмосферой

Зачем нужен Matlab? Все регистрируемые установкой события сохраняются в виде бинарных

Функции Matlab для работы с бинарными файламиfwrite – записывает данные в

Функция fwritefwrite(<идентификатор файла>, <переменная>, <тип данных>);<идентификатор файла> - указатель на файл,

Функция fopen<идентификатор файла> = fopen(<имя файла>,<режим работы>)

Режимы работы функции fopen

Некорректное открытие файла Если функция fopen()не может корректно открыть бинарный файл,

Функция fread<переменная>=fread(<идентификатор файла>, <размер>, <точность>)

Функция fclosefclose (<идентификатор файла>)

Пример 1 Требуется создать файл my_file.dat, записать в него значения вектор-строки

M-функцияA = [1 2 3 4 5]; fid = fopen('my_file.dat', 'wb'); %

Результат работы M-функции В результате работы функции fwrite в рабочем каталоге

Случай неизвестного числа элементов файла В приведенном примере явно указывалось число

Функция feofИспользуется для проверки конца файла. Формат:feof(<идентификатор файла>)Функция feof возвращает 1

Пример 2 Требуется считать данные из файла, содержащего произвольное число элементов.

M-функцияfid = fopen('my_file.dat', 'rb'); % открытие файла на чтение if fid ==

Результат работы В данной программе динамически формируется вектор-строка по мере

Параметры функции fread Функция fread() записана с двумя выходными параметрами V

Недостаток данных с неизвестным числом элементов На такую процедуру тратится много

Похожие презентации