CEEMDAN时序分解python代码

当然，我可以为您提供CEEMDAN的Python代码。CEEMDAN是一种时序分解方法，它基于经验模态分解（EMD）和累加能量分析（CEA）的组合。下面是一个示例代码：

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

def emd(signal):
    # EMD函数实现经验模态分解
    # 返回分解得到的各个IMF分量
    imfs = []
    
    while True:
        # 判断是否为IMF分量的条件
        is_imf = False
        
        # 提取局部极值点
        maxima, minima = find_extrema(signal)
        
        if len(maxima) < 3 or len(minima) < 3:
            # 不满足极值点个数的要求，则停止分解
            break
        
        # 通过三次样条插值得到上包络线和下包络线
        upper_env = spline_interpolation(maxima)
        lower_env = spline_interpolation(minima)
        
        # 计算均值曲线
        mean_line = (upper_env + lower_env) / 2
        
        # 判断均值曲线和原始信号的差值是否为零，如果为零则表示为IMF分量
        if np.sum(np.abs(mean_line - signal)) == 0:
            is_imf = True
        
        # 如果是IMF分量，则保存到列表中，并从原始信号中减去该分量
        if is_imf:
            imfs.append(mean_line)
            signal -= mean_line
        else:
            # 如果不是IMF分量，则将均值曲线作为新的信号进行下一轮分解
            signal = mean_line
    
    return imfs

def find_extrema(signal):
    # 寻找信号的局部极值点
    maxima = []
    minima = []
    
    for i in range(1, len(signal) - 1):
        if (signal[i] > signal[i-1] and signal[i] > signal[i+1]) or (signal[i] < signal[i-1] and signal[i] < signal[i+1]):
            maxima.append(i)
        elif (signal[i] < signal[i-1] and signal[i] < signal[i+1]) or (signal[i] > signal[i-1] and signal[i] > signal[i+1]):
            minima.append(i)
    
    return maxima, minima

def spline_interpolation(extrema):
    # 使用三次样条插值得到包络线
    x = np.arange(len(extrema))
    y = np.array(extrema)
    t = np.arange(0, len(extrema), 0.1)
    
    interp = interpolate.splrep(x, y, k=3)
    envelope = interpolate.splev(t, interp)
    
    return envelope

def ceemd(signal, num_sifts):
    # CEEMDAN函数实现累加能量分析
    # 返回各个模态的累加能量比例和分解得到的IMF分量
    imf_ratio = []
    imfs = []
    
    for i in range(num_sifts):
        imfs = emd(signal)
        
        if len(imfs) < 2:
            break
        
        # 计算每个IMF分量的能量
        imf_energy = [np.sum(np.square(imf)) for imf in imfs]
        
        # 计算累加能量比例
        energy_ratio = np.cumsum(imf_energy) / np.sum(imf_energy)
        
        # 如果累加能量比例超过阈值，则停止分解
        if energy_ratio[-1] > 0.99:
            break
        
        signal = imfs[-1]
    
    return energy_ratio, imfs

# 示例用法
# 生成测试信号
t = np.linspace(0, 1, 1000)
signal = np.sin(20 * np.pi * t) + np.sin(40 * np.pi * t)

# 进行CEEMDAN分解
energy_ratio, imfs = ceemd(signal, num_sifts=10)

# 绘制分解结果
plt.figure(figsize=(12, 8))
plt.subplot(len(imfs)+1, 1, 1)
plt.plot(t, signal, 'b')
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Signal')

for i in range(len(imfs)):
    plt.subplot(len(imfs)+1, 1, i+2)
    plt.plot(t, imfs[i], 'r')
    plt.xlabel('Time')
    plt.ylabel('IMF {}'.format(i+1))

plt.show()

这是一个简单的CEEMDAN实现示例，使用了NumPy和Matplotlib库。您可以根据自己的需求进行修改和扩展。希望对您有所帮助！