matlab对多个峰进行高斯拟合并计算半高宽的完整代码

时间: 2023-09-12 08:10:03 浏览: 34
以下是一个进行高斯拟合并计算半高宽的MATLAB代码,可以适用于多个峰的情况: ```matlab % 生成数据 x = linspace(0,20,1000); y = 0.1.*randn(size(x)) + 0.5.*exp(-(x-1.5).^2./0.3^2) + 0.3.*exp(-(x-5).^2./0.5^2) + 0.2.*exp(-(x-10).^2./0.7^2); % 显示原始数据 figure; plot(x,y); % 设置初始参数 num_peaks = 3; % 峰的数量 amp = zeros(num_peaks,1); % 幅度 mean = zeros(num_peaks,1); % 峰位 sigma = zeros(num_peaks,1); % 标准差 half_width = zeros(num_peaks,1); % 半高宽 % 高斯拟合 for i = 1:num_peaks [~,idx] = max(y); amp(i) = y(idx); mean(i) = x(idx); sigma(i) = 0.5; % 标准差初始值 [fitobj,gof] = fit(x',y',fittype('a*exp(-(x-b)^2/(2*c^2))'),'StartPoint',[amp(i) mean(i) sigma(i)]); while gof.rsquare < 0.99 % 如果拟合不好,就重新设置初始参数 [~,idx] = max(y); amp(i) = y(idx); mean(i) = x(idx); sigma(i) = sigma(i) + 0.1; [fitobj,gof] = fit(x',y',fittype('a*exp(-(x-b)^2/(2*c^2))'),'StartPoint',[amp(i) mean(i) sigma(i)]); end y_fit = feval(fitobj,x); plot(x,y_fit); y = y - y_fit; half_max = amp(i) / 2; left_idx = find(y_fit(1:idx) < half_max, 1, 'last'); right_idx = find(y_fit(idx:end) < half_max, 1) + idx - 1; half_width(i) = x(right_idx) - x(left_idx); end % 显示拟合结果和半高宽 figure; plot(x,feval(fitobj,x)); hold on; for i = 1:num_peaks plot(x,amp(i)*exp(-(x-mean(i)).^2/(2*sigma(i)^2))); end hold off; legend('拟合结果','峰1','峰2','峰3'); disp(half_width); ``` 代码中,首先生成了一个带有多个峰的随机数据。然后,通过循环对每个峰进行高斯拟合,得到峰的幅度、峰位、标准差,并计算出峰的半高宽。最后,将拟合结果和半高宽显示出来。注意,由于高斯拟合可能不稳定,可能需要多次尝试以获得更好的结果。

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以下是一个MATLAB代码,用于对多个峰进行高斯拟合并计算半高宽: % 生成测试数据 x = linspace(-10,10,1000); y = gaussmf(x,[1,-2])+gaussmf(x,[1,2])+gaussmf(x,[1,5]); % 拟合数据 num_peaks = 3; % 峰的数量 gauss_fit = fit(x',y',repmat('gauss1 ',[1,num_peaks])); % 计算半高宽 half_height = gauss_fit.a1/2; fwhm = zeros(num_peaks,1); left_idx = zeros(num_peaks,1); right_idx = zeros(num_peaks,1); for i = 1:num_peaks half_height(i) = gauss_fit.(sprintf('a%d',i))/2; left_idx(i) = find(y(1:gauss_fit.(sprintf('b%d',i)))<=half_height(i),1,'last'); right_idx(i) = find(y(gauss_fit.(sprintf('b%d',i)):end)<=half_height(i),1,'first')+gauss_fit.(sprintf('b%d',i))-1; fwhm(i) = x(right_idx(i))-x(left_idx(i)); end % 绘制拟合曲线和半高宽位置 plot(gauss_fit,x,y) hold on for i = 1:num_peaks plot([x(left_idx(i)) x(right_idx(i))],[half_height(i) half_height(i)],'r') end 该代码首先生成一个测试数据,然后使用MATLAB内置函数fit拟合数据。这里使用gauss1拟合模型,因为数据中包含多个高斯峰。repmat('gauss1 ',[1,num_peaks])的作用是将'gauss1 '重复num_peaks次,以适应多个峰的情况。接下来,使用拟合结果计算半高宽。在计算半高宽时,需要先找到左右两侧的半高位置,然后计算半高宽。最后,绘制拟合曲线和半高宽位置。 需要注意的是,这个代码适用于包含任意数量高斯峰的数据。num_peaks变量需要设置为峰的数量。在计算半高宽时,需要使用sprintf函数动态生成变量名,以适应不同数量的峰。
进行多峰高斯拟合并计算半高宽的Matlab代码如下: matlab % 生成测试数据 x = linspace(0, 10*pi, 1000); y = sin(x) + 0.5*sin(2*x) + 0.2*sin(3*x); % 定义高斯函数模型 gauss_model = @(a, b, c, x) a*exp(-(x-b).^2/(2*c^2)); % 初始化拟合参数 num_peaks = 3; init_params = zeros(1, 3*num_peaks); for i = 1:num_peaks init_params(3*(i-1)+1) = 1; % 峰值 init_params(3*(i-1)+2) = x(round(0.2*i*length(x))); % 峰中心位置 init_params(3*(i-1)+3) = 1; % 峰宽 end % 进行高斯拟合 fit_params = lsqcurvefit(gauss_model, init_params, x, y); % 提取峰位置和宽度 peak_locs = fit_params(2:3:end); peak_widths = 2*sqrt(2*log(2))*fit_params(3:3:end); % 计算半高宽度 half_heights = fit_params(1:3:end) / 2; for i = 1:num_peaks % 找到左边的半高位置 left_idx = find(y(1:round(peak_locs(i))) < half_heights(i), 1, 'last'); if isempty(left_idx) left_idx = 1; end left_x = x(left_idx); left_y = y(left_idx); % 找到右边的半高位置 right_idx = find(y(round(peak_locs(i)):end) < half_heights(i), 1, 'first'); if isempty(right_idx) right_idx = length(x) - round(peak_locs(i)) + 1; end right_x = x(right_idx + round(peak_locs(i)) - 1); right_y = y(right_idx + round(peak_locs(i)) - 1); % 计算半高宽度 fwhm = right_x - left_x; % 输出结果 fprintf('峰%d:半高宽度=%.3f\n', i, fwhm); end % 绘制拟合结果 figure; plot(x, y, 'b'); hold on; for i = 1:num_peaks plot(x, gauss_model(fit_params(3*(i-1)+1), fit_params(3*(i-1)+2), fit_params(3*(i-1)+3), x), 'r'); end hold off; 这个代码会生成一个测试数据,然后定义高斯函数模型并初始化拟合参数。接着使用Matlab中的lsqcurvefit函数进行高斯拟合。拟合完成后,提取拟合参数中的峰位置和宽度,并根据高斯函数的半高宽度公式计算每个峰的半高宽度。最后输出每个峰的半高宽度,并绘制拟合结果。你可以根据自己的需求修改代码中的数据和参数。
在MATLAB中,可以使用以下步骤计算曲线的半高宽: 1. 找到曲线的最大值。使用 max 函数找到曲线的最大值及其索引。 2. 计算半高宽的阈值。半高宽是指曲线从最大值处向下延伸到其值为最大值的一半的两个点之间的距离。因此,可以通过计算最大值的一半来得到阈值。例如,如果最大值是 y_max,则阈值是 0.5*y_max。 3. 找到曲线上第一个大于等于阈值的点。使用 find 函数找到大于等于阈值的第一个点的索引。 4. 找到曲线上第一个小于等于阈值的点。使用 find 函数找到小于等于阈值的第一个点的索引。 5. 计算半高宽。半高宽是两个点之间的距离。因此,可以使用两个点的索引计算半高宽。 以下是一个计算曲线半高宽的示例代码: matlab % 生成示例数据 x = linspace(0, 10*pi, 1000); y = sin(x); % 找到最大值 [y_max, i_max] = max(y); % 计算阈值 threshold = 0.5*y_max; % 找到大于等于阈值的第一个点 i_high = find(y >= threshold, 1); % 找到小于等于阈值的第一个点 i_low = find(y(i_max:end) <= threshold, 1) + i_max - 1; % 计算半高宽 half_width = x(i_low) - x(i_high); disp(['半高宽为:', num2str(half_width)]); 在这个示例中,我们生成了一个正弦曲线,并找到了其最大值。然后,我们计算了阈值,并找到了大于等于阈值和小于等于阈值的第一个点。最后,我们计算了半高宽并输出结果。

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