这是一个技术问题。我有10个不同信号源产生的正交IQ波形数据,数据点用复数表示,每个信号源的波形数据有200个,分别保存在共2000个.mat文件中,来自同一个信号源的数据文件保存在同一个文件夹中。现在我要分别从这十个信号源的数据文件夹中依次执行取20个.mat文件的波形数据,提取其双谱特征,并用提取到的特征求得20个信号的聚类中心的操作,执行十次后提取到十个聚类中心,再将这十个文件夹中所有的2000个文件的信号提取出双谱特征并依据它们与之前求得的十个聚类中心的欧式距离得到完整聚类结果。最后,将所有数据聚类结果与它们原本的类别对比,得到聚类结果的准确率并输出。请使用python3.10实现
时间: 2023-04-07 20:00:59 浏览: 49
这是一个技术问题,我可以回答。您可以使用Python 3.10中的NumPy和SciPy库来实现此操作。以下是一个可能的解决方案:
```python
import os
import numpy as np
from scipy.signal import stft
from sklearn.cluster import KMeans
# 定义函数来提取双谱特征
def extract_bispectrum(data):
_, _, bispectrum = stft(data, nperseg=64, noverlap=32, return_onesided=False, padded=False)
bispectrum = np.abs(bispectrum)
bispectrum = bispectrum.reshape(-1)
return bispectrum
# 定义函数来执行聚类并返回聚类中心
def cluster(data, n_clusters):
kmeans = KMeans(n_clusters=n_clusters, random_state=0).fit(data)
return kmeans.cluster_centers_
# 定义函数来计算欧式距离
def euclidean_distance(x, y):
return np.sqrt(np.sum((x - y) ** 2))
# 定义函数来执行完整聚类并返回聚类结果和准确率
def full_cluster(data, centers):
labels = []
for i in range(len(data)):
distances = [euclidean_distance(data[i], center) for center in centers]
label = np.argmin(distances)
labels.append(label)
accuracy = np.mean(np.array(labels) == np.arange(len(centers)).repeat(200))
return labels, accuracy
# 定义主函数来执行整个流程
def main():
# 定义数据文件夹和信号源数量
data_folder = './data'
n_sources = 10
# 从每个信号源的文件夹中提取20个.mat文件的数据并计算双谱特征
data = []
for i in range(n_sources):
source_folder = os.path.join(data_folder, f'source_{i}')
for j in range(20):
filename = os.path.join(source_folder, f'{j}.mat')
mat_data = np.load(filename)['data']
bispectrum = extract_bispectrum(mat_data)
data.append(bispectrum)
data = np.array(data)
# 依次执行聚类并得到聚类中心
centers = []
for i in range(n_sources):
source_data = data[i*20:(i+1)*20]
center = cluster(source_data, 1)[0]
centers.append(center)
centers = np.array(centers)
# 对所有数据执行完整聚类并计算准确率
full_data = []
for i in range(n_sources):
source_folder = os.path.join(data_folder, f'source_{i}')
for j in range(200):
filename = os.path.join(source_folder, f'{j}.mat')
mat_data = np.load(filename)['data']
bispectrum = extract_bispectrum(mat_data)
full_data.append(bispectrum)
full_data = np.array(full_data)
labels, accuracy = full_cluster(full_data, centers)
# 输出聚类结果的准确率
print(f'Accuracy: {accuracy}')
if __name__ == '__main__':
main()
```
请注意,此代码假定您的.mat文件中包含一个名为"data"的数组,其中包含您要处理的数据。如果您的.mat文件中有其他名称的数组,请相应地更改代码。