modwtmra
基于MODWT的多分辨率分析
语法
Mra = modwtmra(w)
Mra = modwtmra(w,wname)
mra = modwtmra(w,Lo,Hi)
Mra = modwtmra(___、“反射”)
描述
例子
MODWTMRA的完美重建
获得一个简单的时间序列信号的MODWTMRA,并演示了完美的重建。
创建一个时间序列信号
T = 1:10;x =罪(2 *π* 200 * t);
获取MODWT和MODWTMRA,并对MODWTMRA行求和。
M = modwt(x);Mra = modwtmra(m);Xrec = sum(mra);
用绝对值的最大值表示原始信号与重构信号之间的差异极小。最大的绝对值大约是,展示了完美的重建。
马克斯(abs (x-xrec))
Ans = 5.5738e-25
使用非默认小波的MRA
使用“db2”小波构建一个四级心电信号的MRA。
负载wecg;Lev = 4;Wtecg = modwt(wecg,“db2”列弗);Mra = modwtmra(wtecg,“db2”);
绘制心电图波形和MRA图。
次要情节(1,1)情节(wecg)为Kk = 2:lev+2 subplot(6,1, Kk) plot(mra(Kk -1,:))结束
MRA使用默认小波
对南方涛动指数数据进行多分辨率分析。采样周期为1天。画出第8级细节对应的比例尺天。这个尺度上的细节捕捉到了大约一年尺度上的振荡。
负载soiWtsoi = modwt(soi);Mrasoi = modwtmra(wtsoi);标题:情节(mrasoi(8日)(“8级细节”)
使用最小带宽缩放和小波滤波器的MRA
使用最小带宽缩放和四系数小波滤波器获得德国马克-美元汇率数据的MRA。
负载DM_USD;Lo = [0.4801755, 0.8372545, 0.2269312, -0.1301477];Hi = qmf(Lo);wdm = modwt(DM_USD,Lo,Hi);mra = modwtmra(wdm,Lo,Hi);
利用反射边界的MRA
获取心电信号的MRA“反射”
边界处理。
负载wecg;Wtecg = modwt(wecg,“反射”);Mra = modwtmra(wtecg,“反射”);
证明MRA中的列数等于原始信号中的元素数。
isequal(大小(mra), 2),元素个数(wecg))
ans =逻辑1
比较MODWT和MODWTMRA
这个例子演示了MODWT和MODWTMRA函数之间的区别。MODWT通过细节系数和缩放系数划分信号的能量。MODWTMRA将信号投射到小波子空间和缩放子空间上。
选择“sym6”小波。加载并绘制心电图波形。心电图数据来自MIT-BIH心律失常数据库。
负载mit200西弗吉尼亚州=“sym6”;情节(ecgsig)网格在标题(['信号长度= 'num2str(长度(ecgsig))))
取信号的MODWT。
Wtecg = modwt(ecgsig,wv);
输入数据是函数的样本评估在
-很多时间点。该函数可以表示为缩放函数的线性组合
和小波
在不同的尺度和翻译上:
在哪里
而且
是小波分解的层数。第一个和是信号的粗尺度近似,而
是在连续的尺度上的细节。MODWT返回
许多系数
和
-多细节系数
膨胀的。每一行
wtecg
包含不同尺度下的系数。
当取长度信号的MODWT时,有
-多个分解级别(默认情况下)。每一级产生细节系数。只返回最后一级的缩放系数。在这个例子中,since
,
的行数
wtecg
是.
MODWT在不同的尺度和比例系数上划分能量:在哪里
是输入数据,
细节系数是成比例的吗
,
为最终级标度系数。
计算每个刻度的能量,并计算它们的和。
Energy_by_scales = sum(wtecg.^2,2);级别= {“D1”;“D2”;“D3”;“D4”;“D5”;“D6”;“D7”;D8的;“D9”;“D10”;“这里”;“D12”;“D13”;首次购物的};energy_table =表(能级,energy_by_scales);disp (energy_table)
水平energy_by_scales ______ ________________ ' D1‘0.31592’D2‘2.6504’D3‘28.802’D4‘159.37’D5‘300.5’D6‘431.33’D7‘444.93’D8 D9“182.37”“45.381”D10这里“11.578”“19.809”D12 D13“4.5406”“3.308”A13“192.46
Energy_total = varfun(@sum,energy_table(:,2))
energy_total =1×1表Sum_energy_by_scales ____________________ 1827.3
通过计算信号的能量,并将其与所有尺度上的能量之和进行比较,确认MODWT是节能的。
Energy_ecg = sum(ecgsig.^2);马克斯(abs (energy_total.sum_energy_by_scales-energy_ecg))
Ans = 4.0873e-09
取信号的MODWTMRA。
Mraecg = modwtmra(wtecg,wv);
MODWTMRA返回函数的投影到各个小波子空间和最终的缩放空间上。也就是说,MODWTMRA返回
和
许多
评估在
-很多时间点。每一行
mraecg
是一个投影在不同的子空间上。这意味着原始信号可以通过添加所有的投影来恢复。这是不在MODWT的情况下为真。将系数相加
wtecg
将不恢复原始信号。
选择一个时间点,加上投影在该时间点进行评估,并与原始信号进行比较。
Time_point = 1000;abs(总和(mraecg (:, time_point)) -ecgsig (time_point))
Ans = 3.1009e-13
确认,与MODWT不同,MODWTMRA不是一个能量守恒变换。
Energy_ecg = sum(ecgsig.^2);Energy_mra_scales = sum(mraecg.^2,2);Energy_mra = sum(energy_mra_scales);马克斯(abs (energy_mra-energy_ecg))
Ans = 534.7949
MODWTMRA是信号的零相位滤波。功能将与时间一致。通过绘制原始信号和其中一个投影来演示这一点。为了更好地说明对齐,放大。
图(ecgsig)保持在:情节(mraecg (4),“- - -”网格)在Xlim([4000 5000])图例(“信号”,“投影”)
用相同尺度下的MODWT系数做一个相似的图。注意,特性不会与时间对齐。MODWT是不输入的零相位滤波。
图(ecgsig)保持在:情节(wtecg (4),“- - -”网格)在Xlim([4000 5000])图例(“信号”,“系数”)
参考文献
戈德伯格、l.a.n.阿马拉尔、l.g lass、j.m.豪斯多夫、p.ch Ivanov、r.g. Mark、j.e.米耶图斯、g.b.穆迪、彭c - k、h.e.斯坦利。PhysioBank, PhysioToolkit和PhysioNet:复杂生理信号新研究资源的组成部分。发行量101。Vol.23, e215-e220, 2000。http://circ.ahajournals.org/cgi/content/full/101/23/e215
穆迪。“评估心电图分析仪”。http://www.physionet.org/physiotools/wfdb/doc/wag-src/eval0.tex
穆迪·g·B, r·g·马克。“麻省理工-波黑心律失常数据库的影响。”医学和生物IEEE工程师。2001年第20卷第3期),第45-50页。
输入参数
输出参数
参考文献
Percival, D. B.和Walden, A. T.时间序列分析的小波方法。英国剑桥:剑桥大学出版社,2000年。
[2]惠特彻,B., P.古托普,D. B.珀西瓦尔。协方差小波分析及其在大气时间序列中的应用。地球物理学报,Vol. 105, 2000, pp. 14941-14962。
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