temp = repmat(sqrt(sum(abs(wt).^2, 3)), [1, 1, Nc]); wt = wt ./ temp; wt(temp==0) = 0; wt = reshape(wt, [], Nc);
时间: 2023-06-14 17:03:20 浏览: 178
这是一段 MATLAB 代码,主要作用是对一个三维矩阵 `wt` 进行归一化处理,使其每个二维矩阵的范数为1。具体来说,先计算每个二维矩阵的模长(即范数),再将每个二维矩阵中的每个元素除以该模长,最后将三维矩阵转化为二维矩阵。具体解释如下:
- `wt` 是一个三维矩阵,第三维有 Nc 个元素。
- `abs(wt).^2` 对 `wt` 中的每个元素取绝对值并平方,得到一个与 `wt` 维度相同的矩阵。
- `sum(abs(wt).^2, 3)` 对上述矩阵沿着第三维求和,得到一个二维矩阵,表示每个二维矩阵的模长的平方之和。
- `sqrt(sum(abs(wt).^2, 3))` 对上述二维矩阵取平方根,得到每个二维矩阵的模长。
- `repmat(sqrt(sum(abs(wt).^2, 3)), [1, 1, Nc])` 将上述二维矩阵沿着第三维复制 Nc 次,得到一个与 `wt` 维度相同的矩阵,表示每个二维矩阵的模长。
- `wt ./ temp` 对 `wt` 中的每个元素除以其对应的模长,得到每个二维矩阵的单位向量。
- `wt(temp==0) = 0` 将模长为 0 的二维矩阵中的元素全部置为 0。
- `reshape(wt, [], Nc)` 将三维矩阵转化为二维矩阵,其中每一列代表原来三维矩阵中的一个二维矩阵。
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function [feature_vec] = gen_feature(emg_segment) n=length(emg_segment); % Compute IEMG Feature F_immg=sum(abs(emg_segment));%计算绝对值后求和 % Compute MAV Feature F_mean=sum(emg_segment)/n;%均值 F_MAV=abs(F_mean); % Compute Variance Feature x1 = bsxfun(@minus, emg_segment, F_mean); F_var = sum(abs(x1).^2) ./ (n-1);%方差 % Compute RMS Feature F_rms=sqrt(mean(emg_segment .* conj(emg_segment)));%均方根值 % Compute log RMS Feature F_logrms=log(F_rms); % Compute Kurtosis Feature x0 = emg_segment - repmat(nanmean(emg_segment), [n 1]); s2 = nanmean(x0.^2); m4 = nanmean(x0.^4); F_kurt = m4 ./ s2.^2;%峰度 % Compute Skewness Feature m3 = nanmean(x0.^3); F_skew = m3 ./ s2.^(1.5);%偏度 % Compute AR Feature %AR_coef = autoreg(emg_segment,ar_no,n); % Final Feature Vector % feature_vec = [F_immg F_logrms F_kurt F_skew F_rms F_var F_MAV]; end
这段 MATLAB 代码的功能是根据输入的 EMG 信号段计算一些特征值,并将结果存储在一个特征向量中。要将这段代码转换为 MSP430G2553 的代码,你需要在 MSP430G2553 上安装 MATLAB Coder,并使用 MATLAB Coder 将代码转换为 C 代码,然后使用 C 代码编译器将其编译为 MSP430G2553 可以运行的二进制代码。
以下是 MATLAB Coder 自动生成的 C 代码示例:
```c
#include "gen_feature.h"
/* Function Definitions */
void gen_feature(const double emg_segment[1024], double feature_vec[7])
{
int n;
double F_immg;
double F_mean;
double F_MAV;
double F_var;
double F_rms;
double F_logrms;
double x1[1024];
double x0[1024];
double s2;
double m4;
double m3;
double F_kurt;
double F_skew;
/* Compute IEMG Feature */
n = 1024;
F_immg = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
F_immg += fabs(emg_segment[i]);
}
/* Compute MAV Feature */
F_mean = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
F_mean += emg_segment[i];
}
F_mean /= 1024;
F_MAV = fabs(F_mean);
/* Compute Variance Feature */
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
x1[i] = emg_segment[i] - F_mean;
}
F_var = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
F_var += pow(fabs(x1[i]), 2);
}
F_var /= (1024 - 1);
/* Compute RMS Feature */
F_rms = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
F_rms += pow(emg_segment[i], 2);
}
F_rms /= 1024;
F_rms = sqrt(F_rms);
/* Compute log RMS Feature */
F_logrms = log(F_rms);
/* Compute Kurtosis Feature */
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
x0[i] = emg_segment[i] - nanmean(emg_segment, 1024);
}
s2 = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
s2 += pow(x0[i], 2);
}
s2 /= 1024;
m4 = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
m4 += pow(x0[i], 4);
}
m4 /= 1024;
F_kurt = m4 / pow(s2, 2);
/* Compute Skewness Feature */
m3 = 0.0;
for (int i = 0; i < 1024; i++) {
m3 += pow(x0[i], 3);
}
m3 /= 1024;
F_skew = m3 / pow(s2, 1.5);
/* Final Feature Vector */
feature_vec[0] = F_immg;
feature_vec[1] = F_logrms;
feature_vec[2] = F_kurt;
feature_vec[3] = F_skew;
feature_vec[4] = F_rms;
feature_vec[5] = F_var;
feature_vec[6] = F_MAV;
}
```
请注意,这里的 C 代码中包含一个名为 `nanmean()` 的函数,该函数是 MATLAB 中的一个内置函数,用于计算数组中的元素的平均值,但忽略 NaN 值。由于 MSP430G2553 上没有类似的函数,你需要自己编写一个函数来替换 `nanmean()`。
此外,你需要将输入的 EMG 信号段的长度从 1024 更改为适合你的实际应用程序的长度。
CPT3 = zeros([1,21^7],'single'); A = reshape(1:21^6,21,21,21,21,21); A = reshape(A,[],1); p3 = repmat(1:21,1,21^5); p4 = repmat(1:21^2,1,21^3); p5 = repmat(1:21^3,1,21^2); p6 = repmat(1:21^4,1,21); p7 = repmat(1:21^5,1,21); p8 = 1:21^6; A1 = p4 - (p3-1)*21; A2 = p5 - (p4-1)*21; A3 = p6 - (p5-1)*21; A4 = p7 - (p6-1)*21; A5 = p8 - (p7-1)*21; h = min([p3;A1;A2;A3;A4;A5]); CPT3(1,(h-1)*21^6+p8) = 1;
这段代码是在生成一个大小为 $21^6 \times 21^6$ 的 CPT3 表格,其中每一行代表一个可能的输入序列,每一列代表一个可能的输出。具体来说,这个表格用于计算一个长度为 7 的序列,其中每个元素都可以取值为 1 到 21 中的任意一个数。输入序列的前 6 个元素决定了输出序列的前 6 个元素,而输出序列的第 7 个元素则由输入序列的所有元素共同决定。因此,这个表格的大小为 $21^6 \times 21^6$,其中的每个元素都是 0 或 1,表示对应的输入和输出是否匹配。
具体地,代码中首先将一个 5 维的数组 A 转化为一个 1 维的数组,然后生成了 6 个重复序列 p3, p4, p5, p6, p7, p8,分别用于计算输出序列的第 1 到第 6 个元素和所有元素。然后,通过一系列的矩阵计算,得到了一个大小为 $21^6 \times 21^6$ 的 CPT3 表格。具体地,A1, A2, A3, A4, A5 分别表示输出序列的前 1 到前 5 个元素与输入序列的差,h 取这些差的最小值,然后将相应的位置在 CPT3 中设为 1。最终,CPT3 中的每一行表示一个可能的输入序列,每一列表示一个可能的输出序列,而 1 表示对应的输入和输出匹配,0 表示不匹配。
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