包络熵matlab代码
时间: 2023-06-26 18:09:22 浏览: 404
包络熵(envelope entropy)是一种用于分析非线性时间序列的信号处理方法,其主要用途是对信号的复杂度进行定量分析。下面是一份 MATLAB 代码实现包络熵的计算:
```matlab
function E = envelope_entropy(X, m, r)
% X: 输入的时间序列信号
% m: 嵌入维度
% r: 阈值
N = length(X);
E = 0;
for i = 1 : N - m + 1
for j = i + 1 : N - m + 1
d = max(abs(X(i:i+m-1) - X(j:j+m-1)));
if d < r
E = E + 1;
end
end
end
E = E / (N-m+1) / (N-m);
E = -log(E);
end
```
使用方法:
```matlab
X = randn(1, 1000); % 生成随机信号
m = 2; % 嵌入维度
r = 0.2; % 阈值
E = envelope_entropy(X, m, r) % 计算包络熵
```
需要注意的是,包络熵的计算非常耗时,因此在处理大量数据时建议使用并行计算的方式加速计算。
相关问题
写一段包络熵Matlab代码
包络熵(Envelope Entropy)是一种用于分析信号的非线性特征量,它可以用来测量信号的复杂度和随机性。以下是一个简单的 MATLAB 代码示例,用于计算信号的包络熵:
```matlab
function e = envelope_entropy(x, m, r)
% x: 输入信号向量
% m: 采样延迟
% r: 阈值参数
% 计算信号的包络
env = abs(hilbert(x));
% 初始化计数器
count = 0;
% 计算熵
for i = 1:length(x)-(m-1)
if sum(env(i+m-1) > env(i:i+m-1)+r) == m
count = count + 1;
end
end
% 计算包络熵
e = -log(count/length(x));
end
```
该函数接受三个输入参数:输入信号向量 x,采样延迟 m 和阈值参数 r。它首先通过对信号进行 Hilbert 变换来计算其包络。然后,它遍历信号并计算每个 m 个采样点的包络是否超过其前 m 个采样点的平均值加上阈值 r。如果是,则增加计数器的值。最后,它计算包络熵并将其返回。
请注意,这只是一个简单的示例代码,可能需要根据您的具体需求进行修改。
包络谱熵matlab代码
包络谱熵(Envelope Spectrum Entropy,ESE)是一种用于信号分析的特征提取方法,常用于诊断机械故障等领域。以下是MATLAB代码实现:
```matlab
function ESE = EnvelopeSpectrumEntropy(signal, Fs, fmin, fmax, N, M)
% signal: 输入信号
% Fs: 采样频率
% fmin: 包络谱起始频率
% fmax: 包络谱终止频率
% N: FFT点数
% M: 重叠点数
% 包络谱熵计算步骤:
% 1. 对信号进行分帧,每帧长度为N,重叠长度为M
% 2. 对每一帧信号进行傅里叶变换
% 3. 计算包络谱,取出fmin ~ fmax范围内的幅值
% 4. 将包络谱幅值进行归一化处理
% 5. 计算包络谱熵
% 分帧
L = length(signal);
frameNum = fix((L-N)/(N-M) + 1);
frameSignal = zeros(frameNum, N);
for i = 1:frameNum
startIndex = (i-1)*(N-M) + 1;
endIndex = startIndex + N - 1;
frameSignal(i,:) = signal(startIndex:endIndex);
end
% 包络谱计算
ESE = zeros(frameNum, 1);
for i = 1:frameNum
frameFFT = fft(frameSignal(i,:));
frameFFT = frameFFT(1:N/2);
frameFFT = abs(frameFFT) / N;
f = Fs*(0:N/2-1)/N;
index = find(f >= fmin & f <= fmax);
envelopeSpectrum = frameFFT(index);
envelopeSpectrum = envelopeSpectrum / max(envelopeSpectrum); % 归一化
ESE(i) = -sum(envelopeSpectrum.*log2(envelopeSpectrum)); % 包络谱熵计算
end
end
```
其中,`signal`是输入信号,`Fs`是采样频率,`fmin`和`fmax`是包络谱的起始频率和终止频率,`N`是FFT点数,`M`是重叠点数。函数返回结果为每帧信号的包络谱熵。
使用示例:
```matlab
load('bearing.mat'); % 载入示例信号
signal = bearing(1:10000);
Fs = 12000;
fmin = 100;
fmax = 2000;
N = 1024;
M = 512;
ESE = EnvelopeSpectrumEntropy(signal, Fs, fmin, fmax, N, M);
```
其中,`bearing.mat`是一个轴承故障信号的MATLAB数据文件,可以用来进行测试。