一维时间序列信号的小波时间散射变换(MATLAB 2021)

2024-06-06 02:52

本文主要是介绍一维时间序列信号的小波时间散射变换(MATLAB 2021),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

小波散射变换的目的在于获取第一层次的特征信息,即免疫平移、轻微形变的信息。而低通的滤波器能够获取输入信号的概貌,获取反映其整体大尺度特征的信息,以图像为例,由低通滤波器选取的信号对于图像的平移、伸缩、旋转等局部变化有良好的不变性。因此,小波散射变换获取了这一部分的信息。

相应的,高频部分的信号则对于信号的平移、伸缩、轻微形变类的变化具有协变性。换而言之,带通滤波器选取的信号成分受平移、伸缩、旋转等变化的影响较大,越是高频处的滤波选取越易受这些变化的影响。高频信息中包含着对提取共性特征不利的成分。但是,仅获取低频信息就意味着把包含重要信息成分的高频部分丢弃掉,这对于特征提取来说是一种损失。可以认为,散射变换最重要的目的就是在获取高频信息的同时,丢弃掉其对平移、形变敏感的部分。散射变化对此采取了如下的形式:

图片

总的来说,小波散射变换的形式可以归结为,对信号做尺度不同的小波变换,对其进行取模,继而对变换结果做一个低通滤波,所得即是所提取的特征。从数学上的理解来看,由于同一小波的正交特性,不同特征间应是不具有相关性,每一个各代表了图像一部分的特征信息,所有层特征的组合即可认为是散射网络从中获取的特征之和。不同于卷积神经网络,散射网络每一层的特征提取器是复数个而非单一特征提取器,且每一层用的都是同一套特征提取器。这与其他的多层架构网络也不同。同时,不同于卷积神经网络只用最后一层的输出,即将经过所有特征提取器的信息来作为最后的特征输出,散射网络在所有层都有输出,最后将这些输出的特征组合来作为总的输出特征。最后也是最显著的一点,散射网络不是前馈式网络,它的所有卷积核都是预先选定的,换句话说,在对图像进行特征提取之前,它所要提取的目标特征就是确定的。这样做的好处在于,省略了训练的过程,可以根据理论提取到具有目标性质的特征,计算量大大减少的同时也具有了结果的理论解释,这是一种介于传统图像识别和深度学习之间的算法。

鉴于此,采用小波时间散射变换对一维时间序列信号进行分析,运行环境为MATLAB 2021B。

图片

图片

图片

图片

图片

for nl = 1:numel(fb)phift = self.filters{fb(nl)}.phift;psift = self.filters{fb(nl)}.psift;% Obtain wavelet filterspositiveMag2Psift = psift.*conj(psift);negativeMag2Psift = circshift(flip(positiveMag2Psift),1);positiveMag2Psift = sum(positiveMag2Psift,2);negativeMag2Psift = sum(negativeMag2Psift,2);Mag2Phift = phift.*phift;lpsum(:,nl) = Mag2Phift+1/2*(positiveMag2Psift+negativeMag2Psift);
完整代码https://mbd.pub/o/bread/mbd-ZJyYmZxq
end

工学博士,担任《Mechanical System and Signal Processing》《中国电机工程学报》《控制与决策》等期刊审稿专家,擅长领域:现代信号处理,机器学习,深度学习,数字孪生,时间序列分析,设备缺陷检测、设备异常检测、设备智能故障诊断与健康管理PHM等。

这篇关于一维时间序列信号的小波时间散射变换(MATLAB 2021)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/1034892

相关文章

Python日期和时间完全指南与实战

《Python日期和时间完全指南与实战》在软件开发领域,‌日期时间处理‌是贯穿系统设计全生命周期的重要基础能力,本文将深入解析Python日期时间的‌七大核心模块‌,通过‌企业级代码案例‌揭示最佳实践... 目录一、背景与核心价值二、核心模块详解与实战2.1 datetime模块四剑客2.2 时区处理黄金法

macOS Sequoia 15.5 发布: 改进邮件和屏幕使用时间功能

《macOSSequoia15.5发布:改进邮件和屏幕使用时间功能》经过常规Beta测试后,新的macOSSequoia15.5现已公开发布,但重要的新功能将被保留到WWDC和... MACOS Sequoia 15.5 正式发布!本次更新为 Mac 用户带来了一系列功能强化、错误修复和安全性提升,进一步增

PostgreSQL 序列(Sequence) 与 Oracle 序列对比差异分析

《PostgreSQL序列(Sequence)与Oracle序列对比差异分析》PostgreSQL和Oracle都提供了序列(Sequence)功能,但在实现细节和使用方式上存在一些重要差异,... 目录PostgreSQL 序列(Sequence) 与 oracle 序列对比一 基本语法对比1.1 创建序

Pandas进行周期与时间戳转换的方法

《Pandas进行周期与时间戳转换的方法》本教程将深入讲解如何在pandas中使用to_period()和to_timestamp()方法,完成时间戳与周期之间的转换,并结合实际应用场景展示这些方法的... 目录to_period() 时间戳转周期基本操作应用示例to_timestamp() 周期转时间戳基

JavaScript时间戳与时间的转化常用方法

《JavaScript时间戳与时间的转化常用方法》在JavaScript中,时间戳(Timestamp)通常指Unix时间戳,即从1970年1月1日00:00:00UTC到某个时间点经过的毫秒数,下面... 目录1. 获取当前时间戳2. 时间戳 → 时间对象3. 时间戳php → 格式化字符串4. 时间字符

Java controller接口出入参时间序列化转换操作方法(两种)

《Javacontroller接口出入参时间序列化转换操作方法(两种)》:本文主要介绍Javacontroller接口出入参时间序列化转换操作方法,本文给大家列举两种简单方法,感兴趣的朋友一起看... 目录方式一、使用注解方式二、统一配置场景:在controller编写的接口,在前后端交互过程中一般都会涉及

python处理带有时区的日期和时间数据

《python处理带有时区的日期和时间数据》这篇文章主要为大家详细介绍了如何在Python中使用pytz库处理时区信息,包括获取当前UTC时间,转换为特定时区等,有需要的小伙伴可以参考一下... 目录时区基本信息python datetime使用timezonepandas处理时区数据知识延展时区基本信息

Python的time模块一些常用功能(各种与时间相关的函数)

《Python的time模块一些常用功能(各种与时间相关的函数)》Python的time模块提供了各种与时间相关的函数,包括获取当前时间、处理时间间隔、执行时间测量等,:本文主要介绍Python的... 目录1. 获取当前时间2. 时间格式化3. 延时执行4. 时间戳运算5. 计算代码执行时间6. 转换为指

Java中字符串转时间与时间转字符串的操作详解

《Java中字符串转时间与时间转字符串的操作详解》Java的java.time包提供了强大的日期和时间处理功能,通过DateTimeFormatter可以轻松地在日期时间对象和字符串之间进行转换,下面... 目录一、字符串转时间(一)使用预定义格式(二)自定义格式二、时间转字符串(一)使用预定义格式(二)自

Java中Date、LocalDate、LocalDateTime、LocalTime、时间戳之间的相互转换代码

《Java中Date、LocalDate、LocalDateTime、LocalTime、时间戳之间的相互转换代码》:本文主要介绍Java中日期时间转换的多种方法,包括将Date转换为LocalD... 目录一、Date转LocalDateTime二、Date转LocalDate三、LocalDateTim