CEEMDAN(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise)是一种用于信号分解的方法,它通过添加自适应噪声并多次执行经验模态分解(EMD)来提高信号分解的准确性和鲁棒性。以下是使用CEEMDAN程序的一般步骤:
1. 安装CEEMDAN工具包
使用MATLAB
1. 打开MATLAB。
2. 导航到包含`package_emd`的文件夹。
3. 运行`install_emd.m`函数以安装CEEMDAN工具包。
使用Python
1. 安装PyEMD库:
```bash
pip install pyemd
```
2. 安装其他依赖库(如果需要):
```bash
pip install numpy
```
2. 加载数据
在MATLAB中,你可以使用`load`函数加载数据,例如:
```matlab
load sineE; % 横坐标数据
load sortedY; % 纵坐标数据
x = sortedY; % 待分解的数据
```
在Python中,你可以使用NumPy生成测试信号:
```python
import numpy as np
t = np.linspace(0, 1, num=200)
s = np.sin(2 * np.pi * 5 * t) + np.sin(2 * np.pi * 10 * t)
```
3. 执行CEEMDAN分解
MATLAB
```matlab
% 噪声方差
noise_variance = 0.2;
% 添加噪声的次数
num_noise_additions = 500;
% 最大分解层数
max_decomposition_layers = 5000;
% 执行CEEMDAN分解
[modes, its] = ceemdan(x, noise_variance, num_noise_additions, max_decomposition_layers);
```
Python
```python
from pyemd import CEEMDAN
设置CEEMDAN参数
noise_amplitude = 0.2
ensemble_size = 100
执行CEEMDAN分解
ceemdan = CEEMDAN(s, noise_amplitude=noise_amplitude, ensemble_size=ensemble_size)
```
4. 重构信号
从原始信号中减去已得到的IMFs,得到新的残余信号,并重复分解过程,直到满足停止准则。
5. 绘制结果
在MATLAB中,你可以使用`plot`函数绘制原始信号和分解后的IMFs:
```matlab
figure
plot(sineE, x);
hold on
plot(sineE, sortedY);
hold on
plot(sineE, d4); % 假设d4是你感兴趣的IMF
hold on
legend('dSNR', 'd3+d4', 'd4');
```
在Python中,你可以使用Matplotlib绘制结果:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
plt.plot(t, s)
plt.plot(t, ceemdan.decompose(s))
plt.legend(['Original Signal', 'CEEMDAN Decomposed Signal'])
plt.show()
```
6. 计算样本熵
样本熵(Sample Entropy, SE)是一种衡量时间序列复杂度的指标。你可以使用MATLAB或Python计算样本熵。
MATLAB
```matlab
% 计算样本熵
sample_entropy = ceemdan_sample_entropy(d4); % 假设d4是你感兴趣的IMF
```
Python
```python
from pyemd import sample_entropy
计算样本熵
sample_entropy = sample_entropy(d4)
```
7. 保存结果
你可以使用`saveas`函数保存图像和其他结果。
MATLAB
```matlab
saveas(gcf, 'plot1.jpg');
```
Python
```python
plt.savefig('plot1.jpg')
```
通过以上步骤,你可以使用CEEMDAN程序对信号进行分解,并计算分解后不同模态函数的样本熵。希望这些信息对你有所帮助!