C++实现最小二乘法直线拟合源码发布

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0 下载量 193 浏览量 更新于2024-12-13 收藏 68KB RAR 举报
资源摘要信息:"linear_least_squares.rar数学计算Visual_C++最小二乘法直线拟合程序附源码" 在众多的数学和计算机科学交叉领域中,最小二乘法(Linear Least Squares)是一个重要的技术工具,广泛应用于数据分析、统计建模、工程计算以及自然科学领域。通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配,最小二乘法能够提供一种评估和预测模型的有效方法。在此次提供的文件中,我们看到了一个特定的实现案例,即使用Visual C++编写的最小二乘法直线拟合程序。 Visual C++是一种广泛使用的集成开发环境(IDE),由微软公司开发。它提供了丰富的库和工具,帮助开发者创建高性能的桌面应用程序、服务器软件以及游戏。最小二乘法直线拟合的程序,通过算法核心计算,可以快速有效地在一组数据中找到最佳拟合直线。该程序附带源码,意味着用户可以深入理解算法的实现细节,并根据需求进行修改或扩展。 程序中涉及的最小二乘法原理,简单来说,是通过最小化误差的平方和的方式来寻找数据的最佳函数匹配。在直线拟合的上下文中,目标是找到一条直线,它能够最好地反映一组数据点的线性关系。数学上,这通常表示为求解直线方程y = ax + b中的参数a和b,使得所有数据点与直线之间的垂直距离的平方和最小。在此过程中,我们构建一个损失函数(通常是一个关于a和b的函数),并对其进行最小化处理,从而得到最佳拟合直线的参数。 在Visual C++中实现此算法,开发者通常会运用线性代数的知识,特别是矩阵运算。在本例中,提供的源文件中应该包含了矩阵运算的代码,因为它们是计算最小二乘法中必不可少的部分。矩阵运算通常涉及到矩阵的转置、乘法、求逆以及解线性方程组等操作。 此外,本资源中提到的“lpk.dll”可能是Visual C++的库文件,用于支持动态链接库的功能。在开发过程中,开发者可能会用到Windows API或者第三方库来辅助开发。这些库文件提供了丰富的功能,使得开发者能够避免重复造轮子,直接调用这些功能来提高开发效率。 另外,"最小二乘法拟合直线.exe"文件是最终的可执行程序。在Windows操作系统中,该文件可以直接运行,无需打开IDE。用户可以运行此程序来对他们的数据进行直线拟合,而无需了解程序内部的编程细节。 总结来说,最小二乘法直线拟合程序是一个典型的数学计算工具,它将数学理论与计算机编程紧密结合。此类程序的开发和应用,不仅能够帮助用户更好地理解数据,还能为复杂问题提供精确的解决方案。附带源码的设计,更是在学术研究和工程实践之间架起了一座桥梁,既便于研究者验证理论,又便于工程师实现应用。

优化这段pythonimport numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import math # 待测信号 freq = 17.77777 # 信号频率 t = np.linspace(0, 0.2, 1001) Omega =2 * np.pi * freq phi = np.pi A=1 x = A * np.sin(Omega * t + phi) # 加入噪声 noise = 0.2 * np.random.randn(len(t)) x_noise = x + noise # 参考信号 ref0_freq = 17.77777 # 参考信号频率 ref0_Omega =2 * np.pi * ref0_freq ref_0 = 2np.sin(ref0_Omega * t) # 参考信号90°相移信号 ref1_freq = 17.77777 # 参考信号频率 ref1_Omega =2 * np.pi * ref1_freq ref_1 = 2np.cos(ref1_Omega * t) # 混频信号 signal_0 = x_noise * ref_0 signal_1 = x_noise * ref_1 # 绘图 plt.figure(figsize=(13,4)) plt.subplot(2,3,1) plt.plot(t, x_noise) plt.title('input signal', fontsize=13) plt.subplot(2,3,2) plt.plot(t, ref_0) plt.title('reference signal', fontsize=13) plt.subplot(2,3,3) plt.plot(t, ref_1) plt.title('phase-shifted by 90°', fontsize=13) plt.subplot(2,3,4) plt.plot(t, signal_0) plt.title('mixed signal_1', fontsize=13) plt.subplot(2,3,5) plt.plot(t, signal_1) plt.title('mixed signal_2', fontsize=13) plt.tight_layout() # 计算平均值 X = np.mean(signal_0) Y = np.mean(signal_1) print("X=",X) print("Y=",Y) # 计算振幅和相位 X_square =X2 Y_square =Y2 sum_of_squares = X_square + Y_square result = np.sqrt(sum_of_squares) Theta = np.arctan2(Y, X) print("R=", result) print("Theta=", Theta),把输入信号部分整理成函数:输入参数为t_vec,A,phi,noise;锁相测量部分也整理成代码,输入待测周期信号,以及频率freq,输出为A,phi,不用绘图

2023-05-31 上传

优化这段代码import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import math # 待测信号 freq = 17.77777 # 信号频率 t = np.linspace(0, 0.2, 1001) Omega =2 * np.pi * freq phi = np.pi A=1 x = A * np.sin(Omega * t + phi) # 加入噪声 noise = 0.2 * np.random.randn(len(t)) x_noise = x + noise # 参考信号 ref0_freq = 17.77777 # 参考信号频率 ref0_Omega =2 * np.pi * ref0_freq ref_0 = 2*np.sin(ref0_Omega * t) # 参考信号90°相移信号 ref1_freq = 17.77777 # 参考信号频率 ref1_Omega =2 * np.pi * ref1_freq ref_1 = 2*np.cos(ref1_Omega * t) # 混频信号 signal_0 = x_noise * ref_0 signal_1 = x_noise * ref_1 # 绘图 plt.figure(figsize=(13,4)) plt.subplot(2,3,1) plt.plot(t, x_noise) plt.title('input signal', fontsize=13) plt.subplot(2,3,2) plt.plot(t, ref_0) plt.title('reference signal', fontsize=13) plt.subplot(2,3,3) plt.plot(t, ref_1) plt.title('phase-shifted by 90°', fontsize=13) plt.subplot(2,3,4) plt.plot(t, signal_0) plt.title('mixed signal_1', fontsize=13) plt.subplot(2,3,5) plt.plot(t, signal_1) plt.title('mixed signal_2', fontsize=13) plt.tight_layout() # 计算平均值 X = np.mean(signal_0) Y = np.mean(signal_1) print("X=",X) print("Y=",Y) # 计算振幅和相位 X_square =X**2 Y_square =Y**2 sum_of_squares = X_square + Y_square result = np.sqrt(sum_of_squares) Theta = np.arctan2(Y, X) print("R=", result) print("Theta=", Theta)把输入信号部分整理成函数,输入参数为t_vec,A,phi,noise,锁相测量部分也整理成代码,输入为待测周期信号,以及频率freq,输出为Alpha

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