ceemdan程序怎么使用

时间:2025-01-25 02:37:13 单机游戏

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!