波形匹配 C++算法

波形匹配是一种常用的信号处理算法，用于比较两个信号的相似性。下面是一个基本的C++算法实现：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cmath>

// 计算信号之间的欧几里德距离
double euclideanDistance(std::vector<double>& signal1, std::vector<double>& signal2) {
    if (signal1.size() != signal2.size()) {
        std::cerr << "信号长度不一致" << std::endl;
        return -1.0;
    }

    double distance = 0.0;
    for (int i = 0; i < signal1.size(); i++) {
        distance += std::pow(signal1[i] - signal2[i], 2);
    }

    return std::sqrt(distance);
}

// 执行波形匹配
double waveformMatching(std::vector<double>& signal, std::vector<double>& templateSignal) {
    if (signal.size() < templateSignal.size()) {
        std::cerr << "模板信号长度大于待匹配信号长度" << std::endl;
        return -1.0;
    }

    int templateLength = templateSignal.size();
    double minDistance = std::numeric_limits<double>::max();

    for (int i = 0; i <= signal.size() - templateLength; i++) {
        std::vector<double> subSignal(signal.begin() + i, signal.begin() + i + templateLength);
        double distance = euclideanDistance(subSignal, templateSignal);

        if (distance < minDistance) {
            minDistance = distance;
        }
    }

    return minDistance;
}

int main() {
    // 示例使用的信号和模板信号
    std::vector<double> signal = {1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0};
    std::vector<double> templateSignal = {2.0, 4.0, 6.0};

    // 执行波形匹配
    double distance = waveformMatching(signal, templateSignal);

    std::cout << "欧几里德距离: " << distance << std::endl;

    return 0;
}

在这个示例代码中，我们首先定义了一个计算信号之间欧几里德距离的函数 `euclideanDistance`。然后，我们定义了一个执行波形匹配的函数 `waveformMatching`。在 `waveformMatching` 函数中，我们通过滑动窗口的方式，将待匹配信号分成多个子信号，然后分别计算每个子信号与模板信号之间的欧几里德距离。最后，返回所有子信号中距离最小的值作为最终的匹配结果。

在 `main` 函数中，我们给出了示例使用的信号和模板信号，并调用 `waveformMatching` 函数执行波形匹配。输出结果为 `1.41421`，表示信号与模板信号之间的最小欧几里德距离。

你可以根据你的具体需求，对这个算法进行适当的修改和扩展。例如，你可以添加阈值来判断信号是否匹配，或者使用其他距离度量来比较信号的相似性。