多尺度样本熵

news/2024/11/13 3:14:39/

多尺度样本熵及其MATLAB实现方法

随着人们对信号处理技术的不断深入研究和发展,在信号非线性、非高斯的情况下,熵的概念成为一种很重要的测量信号复杂度的度量方式。多尺度熵是指在多个尺度范围内测量信号复杂度的一种方法。本文将介绍多尺度样本熵的概念及其MATLAB实现方法。

多尺度样本熵简介

多尺度样本熵是一种基于样本熵的多尺度分析方法,综合了多尺度和非线性特征的度量。在计算多尺度样本熵时,先对信号进行小波分解,得到多个尺度的子信号。然后,对每个子信号进行样本熵计算,得到多个样本熵值。最后,将多个样本熵值进行加权平均即可得到多尺度样本熵。

多尺度样本熵的计算公式如下:

M S E ( s j , τ , r , K , L ) = 1 K ∑ i = 1 K l n 1 n − 1 ∑ k = 1 n − τ i − 1 N r , L ( s j , k ( i ) , τ i ) 1 n − 1 ∑ k = 1 n − τ i − 1 N r , L − 1 ( s j , k ( i ) , τ i ) MSE(s_j,\tau,r,K,L)=\frac{1}{K}\sum_{i=1}^{K}ln\frac{\frac{1}{n-1}\sum_{k=1}^{n-\tau_i-1}N_{r,L}(s_{j,k}^{(i)},\tau_i)}{\frac{1}{n-1}\sum_{k=1}^{n-\tau_i-1}N_{r,L-1}(s_{j,k}^{(i)},\tau_i)} MSE(sj,τ,r,K,L)=K1i=1Klnn11k=1nτi1Nr,L1(sj,k(i),τi)n11k=1nτi1Nr,L(sj,k(i),τi)

其中, s j s_j sj是信号, τ \tau τ是延迟时间, r r r是半径, K K K是小波尺度数, L L L是样本熵算法的阶数, n n n是信号长度, N r , L ( s j , k ( i ) , τ i ) N_{r,L}(s_{j,k}^{(i)},\tau_i) Nr,L(sj,k(i),τi)是半径为 r r r,阶数为 L L L的样本熵函数。 s j , k ( i ) s_{j,k}^{(i)} sj,k(i)是第 i i i个小波尺度下的第 k k k个数据点。

MATLAB实现方法

MATLAB是一种常用的科学计算软件,在信号处理领域也有着广泛的应用。下面介绍多尺度样本熵的MATLAB实现方法。

步骤一:导入信号数据

使用MATLAB内置函数载入需要进行多尺度样本熵计算的信号数据。可以使用’load’函数读取.mat文件或者’csvread’函数读取.csv文件等。

步骤二:小波分解

使用MATLAB内置函数进行小波分解。可使用’wavedec’函数对信号进行小波分解,其中需要指定小波函数类型和小波分解的级数。

步骤三:计算样本熵

对每个小波尺度分别计算样本熵。可使用已有的MATLAB样本熵算法如’fsr’, ‘se’, 'apen’等,或者自己实现样本熵算法。

步骤四:计算多尺度样本熵

对每个小波尺度下得到的样本熵值进行加权平均,即可得到多尺度样本熵。可使用MATLAB内置函数’wenergy’对多个样本熵值进行加权平均,其中需要指定加权系数。

步骤五:绘制多尺度样本熵图

将计算得到的多尺度样本熵值绘制成多尺度样本熵图。可使用MATLAB内置函数’plot’或者’imshow’等进行可视化操作,以便更直观地分析信号复杂度特征。

结论

多尺度样本熵是一种基于样本熵的多尺度分析方法,对信号复杂度的测量非常有用。MATLAB是一种常用的科学计算软件,在信号处理领域也有着广泛的应用。本文介绍了多尺度样本熵的概念及其MATLAB实现方法,可以帮助信号处理领域的研究人员更方便地使用该方法,分析信号复杂度特征。


http://www.ppmy.cn/news/70452.html

相关文章

什么是前端宏任务,什么又是前端微任务呢?一文读懂前端微任务宏任务。

在前端中,宏任务和微任务是异步任务的两种不同类型。 前端有很多中异步任务类型。 可以分为三类: 宏任务 定时器任务用户交互事件任务(鼠标事件、键盘事件)网络请求任务I/O操作任务(读写文件) 微任务 Pro…

TPC 网络通信基础(二)

文件下载利用 tcp原理 Ubuntu 20.04 python3.7 三个python文件 客户端.py 服务器.py 文件.py 客户端充当用户 服务器充当提供下载的服务端 客户端代码: import socketdef main():# 创建套接字tcp_socket socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCKET_…

String StringBuilder常用方法总结

在java中String类不可变的,创建一个String对象后不能更改它的值。所以如果需要对原字符串进行一些改动操作,就需要用StringBuilder类或者StringBuffer类,StringBuilder比StringBuffer更快一些,缺点是StringBuilder不是线程安全的&…

JAVA面试-语法基础- A01

语法基础 面向对象封装继承多态 面向对象 面向对象特性 封装 利用抽象数据类型将数据和基于数据的操作封装在一起,使其构成一个不可分隔的独立实体,数据被保护在抽象数据类型的内部,尽可能的隐藏内部的细节,只保留一些对外的接口…

前端通信-服务端发送事件: SSE(Server-Sent Events)

在日常开发中,我们经常会遇到需要实时获取数据的情况,之前实现这种相似的功能通常都是用ajax长轮询,在HTML5规范中定义了新的通信方式,WebSocket和SSE。websocket相对SSE更常用一些,本文着重来介绍SSE的应用。 SSE AP…

滨州申请专利需要准备哪些材料?

如果你想保护你的一些发明和设计,你可以申请专利。申请专利时,需要提前了解程序和相关流程。那么,申请专利需要准备哪些材料呢?让我们一起仔细看看。 首先,申请专利需要准备哪些材料? (1)外观专利&#xff…

C++学习 Day14

目录 1. 泛型编程 2. 函数模板 2.1 函数模板概念 2.2 函数模板格式 2.3 函数模板的原理 2.4 函数模板的实例化 2.5 模板参数的匹配原则 3. 类模板 3.1 类模板的定义格式 3.2 类模板的实例化 1. 泛型编程 如何实现一个通用的交换函数呢? void Swap(int&a…

德尔玛IPO首日破发,市值蒸发超4亿

今日(5月18日),小米“代工厂”广东德尔玛科技股份有限公司(下称“德尔玛”,301332.SZ)正式在深交所挂牌上市。 德尔玛此次IPO募资净额为12.31亿元,开盘价为14.81元/股,与发行价持平…