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timeSpectrum

上小波频谱

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    语法

    tavgp = timeSpectrum (fb, x)
    cfs tavgp = timeSpectrum (fb)
    [tavgp f] = timeSpectrum (＿＿＿）
    ［＿＿＿) = timeSpectrum (＿＿＿、名称、值)
    timeSpectrum (＿＿＿）

    描述

    tavgp= timeSpectrum (神奇动物，x）返回信号的时均小波功率谱x使用连续小波变换(CWT)滤波器组神奇动物．默认情况下,tavgp通过对所有时间的星等平方尺度图进行时间平均得到。将时均小波谱的功率归一化等于的方差x．

    tavgp= timeSpectrum (神奇动物，慢性疲劳综合症）返回CWT系数的时间平均小波频谱慢性疲劳综合症．

    请注意

    当使用这种语法时，时间平均小波频谱的功率归一化为滤波器组目标函数处理的最后一个信号的方差wt．

    例子

    ［tavgp，f) = timeSpectrum (＿＿＿）返回时间平均小波频谱的小波中心频率或中心周期。f是列向量或持续时间数组，取决于CWT滤波器组中是否指定了采样频率或采样周期，神奇动物．

    例子

    ［＿＿＿) = timeSpectrum (＿＿＿，名称,值）使用名称-值对参数指定附加选项。这些参数可以添加到前面的任何输入语法中。例如,“正常化”,“没有”不指定时间平均小波频谱的归一化。

    timeSpectrum (＿＿＿）在没有输出参数的情况下，在当前图中绘制时间平均小波功率谱。

    例子

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    打开生活的脚本

    加载NPG2006数据集［1］．这些数据是被困在涡流中的水下浮子的轨迹。画出向东和向北的位移。三角形表示初始位置。

    负载npg2006情节(npg2006.cx)在网格在包含(“向东位移(公里)) ylabel (向北的位移(公里))情节(npg2006.cx (1),“^”，“markersize”11“颜色”，“r”，.．.“markerfacecolor”，[10 0 0])

    Figure包含一个轴对象。坐标轴对象包含两个类型为line的对象。

    创建可以应用于数据的CWT滤波器组。使用默认的莫尔斯小波。该数据的采样周期为4小时。

    fb = cwtfilterbank (“SignalLength”、长度(npg2006.cx),“SamplingPeriod”小时(4));

    得到时均小波功率谱和中心周期。

    [tavgp, centerP] = timeSpectrum (fb, npg2006.cx);大小(tavgp)
    ans =1×373 1 2

    第一页为正尺度(解析部分或逆时针分量)的时均小波谱，第二页为负尺度(反解析部分或顺时针分量)的时均小波谱。同时绘制光谱。

    次要情节(2,1,1)情节(centerP, tavgp(:, 1, 1)标题(“逆时针组件”) ylabel (“权力”)包含(的时间(小时)tavgp(:，1,2)) title(“顺时针组件”) ylabel (“权力”)包含(的时间(小时)）

    图中包含2个轴对象。标题为“逆时针”的轴对象1组件包含一个类型为line的对象。带有标题的轴对象2顺时针组件包含一个类型为line的对象。

    如果省略输出参数并执行npg2006.cx timeSpectrum (fb)在命令行上，将时序图和时均功率谱绘制在当前图中。请注意，在顺时针旋转尺度图和时间平均频谱中捕获了浮子的顺时针旋转。

    打开生活的脚本

    加载尤利西斯号宇宙飞船从1993年12月4日21:00至1994年5月24日12:00时在太阳南极上空每小时记录的太阳磁场数量级的时间序列。看到［3］这一数据的完整描述请参见218-220页。创建可以应用于数据的CWT滤波器组。绘制尺度图和时间平均小波谱。

    负载solarMFmagnitudesfb = cwtfilterbank (“SignalLength”、长度(sm)、“SamplingPeriod”小时(1));timeSpectrum (fb, sm)

    图中包含2个轴对象。轴对象1与标题大小scalalogram包含3个对象类型图像，线，面积。标题为时间平均小波频谱的轴对象2包含了一个类型为线的对象。

    使用默认值获取信号的时均小波谱。默认情况下,timeSpectrum将时间平均小波频谱的功率归一化，使其等于信号的方差。验证频谱之和等于信号的方差。

    tavg = timeSpectrum (fb, sm);[var (sm)和(tavg)]
    ans =1×20.0448 - 0.0447

    获取信号的时均小波频谱，但将功率归一化为概率密度函数。验证和等于1。

    tavg = timeSpectrum (fb, sm,“归一化”，“pdf”）;总和(tavg)
    ans = 1.0000

    如果你设置SpectrumType来“密度”，timeSpectrum根据的值对小波谱的加权积分进行归一化处理归一化．谱模拟一个概率密度函数，其积分，数值计算，等于指定的值归一化．

    绘制尺度图和时间平均的小波谱与谱类型“密度”和“pdf”规范化。

    图timeSpectrum (fb, sm,“SpectrumType”，“密度”，“归一化”，“pdf”）

    图中包含2个轴对象。轴对象1与标题大小scalalogram包含3个对象类型图像，线，面积。标题为时间平均小波频谱的轴对象2包含了一个类型为线的对象。

    为了确定谱的积分为1，首先得到时均的小波谱“密度”光谱类型和“pdf”规范化。

    tavg = timeSpectrum (fb, sm,“SpectrumType”，“密度”，“归一化”，“pdf”）;

    默认情况下，滤波器组使用解析莫尔斯(3,60)小波。得到小波的可容许常数，并利用梯形规则对小波谱进行数值积分。记住，CWT使用L1归一化。确认积分等于1。

    ga = 3;tbw = 60;= tbw / ga;anorm = 2 * exp(是/ ga *(1 +(日志(ga)日志())));cPsi = anorm ^ 2 / (2 * ga)。*(1/2)^(2 *(是/ ga) 1) *γ(2 * / ga);rawScales =尺度(神奇动物);numInt = 2 / cPsi * 1 /长度(sm) * trapz (rawScales (:), tavg. / rawScales (:))
    numInt = 1.0000

    输入参数

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    连续小波变换(CWT)滤波器组，指定为cwtfilterbank对象。

    输入数据，指定为实值或复值向量。输入数据x至少要有四份样品。

    数据类型:单|双
    复数的支持:金宝app是的

    CWT系数，指定为一个二维矩阵或米——- - - - - -N2数组。慢性疲劳综合症的输出应该是wtCWT滤波器组的目标函数神奇动物．

    数据类型:单|双
    复数的支持:金宝app是的

    名称-值参数

    指定可选的逗号分隔对名称,值参数。的名字参数名是和吗价值对应的值。的名字必须出现在引号内。可以以任意顺序指定多个名称和值对参数Name1, Value1,…,的家．

    例子:timeSpectrum (fb, x,“时限”,(100 500),“正常化”,“没有一个”)返回在采样中指定的时间限制内的平均时间小波频谱，但不对频谱进行归一化。

    时间平均小波谱的归一化，指定为逗号分隔的对，由“归一化”下面是其中之一:

    • “var”-归一化等于时间序列的方差x．如果你提供慢性疲劳综合症输入,timeSpectrum函数使用滤波器组对象函数处理的最后一个时间序列的方差wt．

    • “pdf”-正常化为1。

    • “没有”—不进行标准化。

    返回的小波谱类型，指定为逗号分隔的对组成“SpectrumType”,要么“权力”或“密度”．如果指定为“权力”时，将所有时间的时间平均小波频谱的平均值和按照'归一化”。如果指定为“密度”，将小波频谱在所有时间上的加权积分归一化，归一化的值为归一化”。

    请注意

    对于连续小波变换的数值实现，尺度上的积分采用L1归一化。使用L1归一化，如果你的数据在不同尺度上有等幅振荡分量，它们在连续小波变换中就会有等幅值。使用L1归一化可以更准确地表示信号。有关详细信息，请参见连续小波的L1范数．

    对小波频谱进行平均的时间限制，在样本中指定。期限指定为逗号分隔的对，由“期限”一个含有非减数元素的二元向量。当您指定输入数据为一个信号时，元素的长度介于1和x．当您将输入数据指定为CWT系数时，元素在1和之间大小(慢性疲劳综合症, 2)．

    输出参数

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    时间平均小波功率谱，以实值矢量或三维实值阵列返回。如果x实值,tavgp是一个F1的向量,FCWT滤波器组中小波中心频率或中心周期的个数是多少神奇动物．如果x是复数,tavgp是一个F-by-1-by-2数组，其中第一页为正尺度(解析部分或逆时针分量)的时间平均小波谱，第二页为负尺度(反解析部分或顺时针分量)的时间平均小波谱。

    时间平均小波频谱的中心频率或中心周期，分别以列向量或持续时间数组返回。如果采样频率为神奇动物，然后是元素f中心频率是由高到低排列的吗。如果采样周期为神奇动物，然后是元素f是中心周期。

    参考文献

    莉莉，J. M.和J. c .。Gascard。时变椭圆信号的小波脊诊断及在海洋涡旋中的应用地球物理学中的非线性过程13日,没有。5(2006年9月14日):467-83。https://doi.org/10.5194/npg - 13 - 467 - 2006。

    托伦斯，克里斯托弗和吉尔伯特·p·康波。“小波分析实用指南”。美国气象学会公报79年,没有。1(1998年1月1日):61-78。https://doi.org/10.1175/1520 - 0477 (1998) 079 < 0061: APGTWA > 2.0.CO; 2。

    [3]珀西瓦尔，唐纳德·B和安德鲁·t·瓦尔登。时间序列分析的小波方法．剑桥统计与概率数学系列。剑桥 ;纽约:剑桥大学出版社，2000。

    [4] Lilly, j.m.和S.C. Olhede。解析小波的高阶性质IEEE信号处理汇刊57岁的没有。1(2009年1月):146-60。https://doi.org/10.1109/TSP.2008.2007607。

    扩展功能

    C / c++代码生成
    使用MATLAB®Coder™生成C和c++代码。

    另请参阅

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