用matlab实现kn近邻估计法,包含以下内容1.利用公式编写仿真函数; 2.在本实验中,生成均值为0,方差为1,长度为N(N=1,16,256,10000)的一维正态随机信号,绘制再不同kN与不同N的下所获得的估计概率密度函数的曲线,并进行比较
时间: 2024-03-21 08:39:51 浏览: 88
好的,我可以帮你回答这个问题,并提供相应的代码实现。以下是matlab实现kn近邻估计法的代码:
```matlab
function [pdf_est] = knn_estimation(data,kN)
% data: 输入的一维正态随机信号
% kN: kn近邻中的k值,N为数据长度
% pdf_est: 估计的概率密度函数
N = length(data); % 数据长度
pdf_est = zeros(1,N); % 初始化估计的概率密度函数
for i=1:N
% 计算样本点i到其他样本点的距离
dist = abs(data(i) - data);
% 排序并选择最小的kN个距离
k_dist = sort(dist);
k_dist = k_dist(2:kN+1); % 去掉自身到自身的距离
% 计算k_dist中距离的平均值作为概率密度函数的估计值
pdf_est(i) = kN / (2*k_dist(end)*N);
end
% 归一化概率密度函数
pdf_est = pdf_est ./ sum(pdf_est);
end
```
接下来是生成正态随机信号并绘制估计概率密度函数的代码:
```matlab
% 设置随机数种子,保证结果可重复
rng(0);
% 生成不同长度的一维正态随机信号
N = [1, 16, 256, 10000];
data = cell(length(N),1);
for i=1:length(N)
data{i} = randn(1,N(i));
end
% 绘制不同kN与不同N的估计概率密度函数
kN = [1, 3, 5]; % 不同的kN值
figure;
for i=1:length(N)
subplot(length(N),1,i);
hold on;
% 绘制真实概率密度函数
x = linspace(min(data{i}),max(data{i}),100);
y = normpdf(x,0,1);
plot(x,y,'k--');
% 绘制估计概率密度函数
for j=1:length(kN)
pdf_est = knn_estimation(data{i},kN(j));
plot(data{i},pdf_est);
end
hold off;
title(sprintf('N=%d',N(i)));
legend(['真实概率密度函数';cellstr(sprintf('kN=%d',kN'))],'Location','best');
end
```
运行以上代码,即可得到不同kN与不同N下的估计概率密度函数的曲线,并进行比较。注意,由于随机数的生成是基于随机数种子的,每次运行结果可能会略有不同。
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