已知原始信号的多个模态分解分量,利用matlab求每个分量的多尺度排列熵
时间: 2023-08-23 11:09:57 浏览: 28
多尺度排列熵(Multiscale Permutation Entropy,MPE)是一种用于分析时间序列的非线性动力学特征的方法。它能够提供时间序列的复杂度和不规则程度的量化描述,并且可以应用于信号处理、生物医学工程、金融等多个领域。
下面是利用matlab计算每个分量的多尺度排列熵的步骤:
1. 导入信号分解分量数据,并确定需要计算MPE的尺度范围。
```matlab
% 假设data为原始信号的多个模态分解分量
n = length(data); % 分量个数
m = 5; % MPE的尺度范围
```
2. 计算每个分量在不同尺度下的排列熵。
```matlab
for i=1:n
x = data{i}; % 取出第i个分量
l = length(x); % 分量长度
for j=1:m
tau = floor(l/j); % 窗口长度
for k=1:j
idx = (k-1)*tau+1:k*tau; % 窗口索引
p = perms(1:tau); % 所有排列的全排列
np = size(p,1); % 排列个数
count = zeros(np,1); % 每个排列出现次数
for q=1:tau:length(idx)-tau+1
xw = x(idx(q:q+tau-1)); % 截取窗口
[~,order] = sort(xw); % 排列
for r=1:np
if isequal(order',p(r,:))
count(r) = count(r)+1;
end
end
end
count = count/length(idx); % 归一化
pe(k) = -sum(count.*log2(count+eps)); % 计算排列熵
end
mpe(i,j) = mean(pe); % 计算多尺度排列熵
end
end
```
在这个代码中,我们首先确定了MPE的尺度范围,然后对于每个分量,遍历不同的尺度和窗口,并计算每个窗口内的排列熵。最后,我们取每个尺度下的排列熵的平均值,得到该尺度下的多尺度排列熵。
注意,在计算排列熵时,我们使用了所有排列的全排列,这样可以确保计算的排列熵是最大化的。同时,为了避免排列出现次数为0时计算出现log(0)的情况,我们加上了一个极小值eps进行处理。
最终,我们得到了每个分量在不同尺度下的多尺度排列熵,可以用于进一步分析和比较。