Advertisement

最小二乘平滑:利用成本函数最小化实现噪声数据平滑-MATLAB开发

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型:None


简介:
本项目介绍了一种基于最小二乘法的成本函数最小化技术,用于在MATLAB环境中处理和滤除噪声数据中的干扰,实现信号平滑。 LSSMOOTH 用于求解超定方程组,并通过最小化输出输入的平方误差与输出高阶导数平方的组合来实现这一目标。这种最小化成本函数的方法源于特定的研究成果(ID:48799)。在 LSSMOOTH 中,求解方法和用户控件有所不同,为了便于数字操作并提高便利性,在速度上可能会有一些代价。 配套平滑器 IRLSSMOOTH (ID:49788) 进一步扩展了这种平滑技术。用户可以按样本单位指定更平缓的响应时间,这将转化为与多个样本移动平均值相近的带宽效果。由于更高的高频衰减,输出会显得更加平滑。 或者,用户可以选择不惩罚最高导数来影响瞬态响应特性,默认设置为2。数值越小表示阻尼越大;反之亦然。在实际应用中,这些差异通常很微妙。 有关输入的具体详情,请参考代码头部注释部分。这种平滑方法的一个独特优点是无需考虑序列末端的处理方式:每个输出样本作为矢量解决方案的一部分来最大限度地降低成本。 另外请参见 IRLS 方法的相关信息。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
  • -MATLAB
    优质
    本项目介绍了一种基于最小二乘法的成本函数最小化技术,用于在MATLAB环境中处理和滤除噪声数据中的干扰,实现信号平滑。 LSSMOOTH 用于求解超定方程组,并通过最小化输出输入的平方误差与输出高阶导数平方的组合来实现这一目标。这种最小化成本函数的方法源于特定的研究成果(ID:48799)。在 LSSMOOTH 中,求解方法和用户控件有所不同,为了便于数字操作并提高便利性,在速度上可能会有一些代价。 配套平滑器 IRLSSMOOTH (ID:49788) 进一步扩展了这种平滑技术。用户可以按样本单位指定更平缓的响应时间,这将转化为与多个样本移动平均值相近的带宽效果。由于更高的高频衰减,输出会显得更加平滑。 或者,用户可以选择不惩罚最高导数来影响瞬态响应特性,默认设置为2。数值越小表示阻尼越大;反之亦然。在实际应用中,这些差异通常很微妙。 有关输入的具体详情,请参考代码头部注释部分。这种平滑方法的一个独特优点是无需考虑序列末端的处理方式:每个输出样本作为矢量解决方案的一部分来最大限度地降低成本。 另外请参见 IRLS 方法的相关信息。
  • 移动点云并去除
    优质
    本研究提出了一种基于移动最小二乘法(MLS)的技术,用于有效平滑点云数据并去除其中的噪声。通过优化算法参数,该方法能够保持点云的几何特征的同时降低数据中的随机干扰和异常值影响,从而提高后续处理如重建、渲染等任务的质量与效率。 基于移动最小二乘法对点云数据进行平滑处理以消除噪声。
  • 维Savitzky-Golay滤波器:又称多项式或滤波器 - MATLAB...
    优质
    本项目介绍了一种二维Savitzky-Golay平滑滤波器,也称为多项式或最小二乘平滑滤波器的MATLAB实现方法。通过该工具可以有效去除信号噪声并保留重要特征。 二维 Savitzky-Golay 平滑滤波器(也称为多项式平滑滤波器或最小二乘平滑滤波器)的相关资料可以参考相关文献。关于一维 Savitzky-Golay 平滑滤波器的详细信息,也可以查阅其他资源。了解有关 2-D Savitzky-Golay 平滑滤波器的信息,请参阅相关的参考资料。 用法如下: h=sgsf_2d(x,y,px,py) 参数说明: - x:x 数据点,例如 -3:3 - y:y 数据点,例如 -2:2 - px:默认值为 1 的 x 多项式阶数 - py:默认值为 1 的 y 多项式阶数
  • 法的解 - MATLAB
    优质
    这段MATLAB代码提供了求解最小二乘问题中最小范数解的方法,适用于需要精确数学解析或数值逼近的情况。适合研究人员和工程师使用。 此函数用于计算最小二乘问题A * X = B的最小范数解。其中A是低秩矩阵。相比Matlab中的X = pinv(A)*B方法,该函数LSMIN运行速度更快。它使用LAPACK函数(S,C,D,Z)EGLSS或(S,C,D,Z)EGLSD来实现计算。
  • 增加点进行MATLAB
    优质
    本项目介绍如何在MATLAB中使用增加点数的平滑函数来优化信号处理和数据可视化过程,适合工程和技术领域的开发者学习与应用。 该函数可用于通过增加函数的点数来获得平滑函数。
  • Savitzky-Golay 滤波器:简易 Savitzky-Golay -MATLAB
    优质
    本项目提供了一个易于使用的MATLAB工具箱,用于实现Savitzky-Golay平滑滤波算法。用户可自定义多项式阶数和窗口大小来优化数据平滑效果。 在浏览了多个 File Exchange 上的 Savitzky-Golay 实现之后,我发现这个实现简洁且有效。该代码源自 Walter Gander 和其他作者合著的书《使用 Maple 和 Matlab 解决科学计算中的问题》,而甘德引用了 Teukolsky 1990 年出版的著作《物理学中的计算机》。 函数 savGol 的定义如下: ``` g = savGol(f, nl, nr, M) f:含有噪声的数据 nl:参考点左侧的点数 nr:参考点右侧的点数 M:最小二乘多项式的阶数 示例代码: x = [0:1000-1]/(1000-1); 信号= exp(-100 * (x - 1/5)^2) + exp(-500 * (x - 2/5)^2) + exp(-2500 * (x - 3/5)^2) + exp (-12500*(... ``` 注意,示例代码未完整展示。
  • 差与测量差中的矩阵
    优质
    本文探讨了最小二乘法在平差计算中的应用,特别关注于测量数据处理中最小二乘矩阵的构建及其优化。通过理论分析和实例验证,旨在提高测量精度和可靠性。 在测量平差中,最小二乘平差方法是一种常用的技术。间接平差法是其中的一种应用方式,并且可以自动计算系数矩阵。
  • 次指法的MATLAB程序 (1).rar_次指_指_指
    优质
    本资源提供了基于MATLAB编程实现的二次指数平滑法代码,适用于时间序列预测分析。包括一次和二次指数平滑模型,便于深入研究指数平滑技术的应用与优化。 二次指数平滑法是一种时间序列预测方法,在经济、商业及工程等领域广泛应用,特别适用于具有趋势性和季节性的时间数据的预测任务。它是在一次指数平滑的基础上进行拓展,通过加入对趋势因素的考虑来提升模型准确性。 1. **指数平滑法**:这是一种加权平均策略,特点是更加重视近期的数据点,并且权重会随着历史时间的增长而呈指数递减的方式衰弱下去。这种方法因其简便性和实用性,在处理含有非线性变动的时间序列中表现出色。 2. **一次指数平滑法(Simple Exponential Smoothing, SES)**:这是最基础的形式,通过给每个观测值分配一个随距离当前时间点增加而减少的权重来计算出平滑数值。其基本公式为`Ft+1 = αYt + (1 - α)Ft`,其中`α`代表平滑系数且通常取0到1之间的值。 3. **二次指数平滑法(Holts Double Exponential Smoothing, HDES)**:一次指数平滑仅适用于无趋势的时间序列预测。为了适应含有上升或下降趋势的数据集,引入了二次指数平滑方法。该技术不仅对实际观测数据进行加权平均处理,还额外计算了一次指数平滑结果所产生出的趋势项的权重值。其核心公式为`Lt = αYt + (1 - α)(Lt-1 + Tt-1)` 和 `Tt = β(Lt - Lt-1) + (1 - β)Tt-1`,其中`β`是用于调节趋势变化程度的参数。 4. **MATLAB实现**:借助于强大数学计算能力的MATLAB软件可以高效地完成统计分析和预测模型构建。二次指数平滑法在提供的程序中可能涵盖数据预处理、模型估计与应用以及输出预测结果等环节,用户可根据自身需求调整平滑系数`α`和`β`来优化预测效果。 5. **文件结构**:压缩包内的文档提供了详细的算法解释及代码说明,并指导如何运行该二次指数平滑法程序。通过仔细阅读这些指南,可以更好地理解和应用所提供的MATLAB实现版本。 6. **应用场景**:这种技术非常适合于销售数据、股市价格波动预测、交通流量分析以及天气预报等领域中存在趋势变化的时间序列数据分析工作。合理调整参数能够适应各种不同类型的数据特性,并提高预测准确性。 总之,该MATLAB程序实现了二次指数平滑法的应用,使用者可以利用它来进行时间序列的预测研究,特别是在处理展示明显上升或下降趋势数据集时表现尤为突出。掌握并恰当使用此工具将有助于我们在实际工作中做出更加精准和科学性的决策。
  • RLS滤波器的递归:减少-MATLAB
    优质
    本项目采用MATLAB实现RLS(Recursive Least Squares)滤波算法,旨在有效降低信号中的噪声干扰。通过优化参数估计,该方法在自适应系统中展现出强大的性能优势。 `[e,w]=RLSFilterIt(n,x,fs)` 是一种用于降噪的 RLS 滤波器实现方法。其中参数 `n` 表示干扰信号,而 `x` 则是受到噪声影响并被破坏的目标信号;`fs` 代表输入信号 n 和 x 的采样频率。此外,输出参数 `e` 是经过滤波处理后的干净信号,而 `w` 则表示用于实现这一过滤效果的滤波器系数。 该程序遵循了海金在2002年出版的《自适应滤波理论》一书中的符号规范,并提供了一个示例:从一个正弦音中去除加性白噪声。用户可以根据需求调整信号与噪声的比例(SNR),以测试和评估过滤器的效果。同时,也可以输入不同的信号进行实验。 代码已经详细注释说明了每个步骤的功能以及关键参数的作用,欢迎提出反馈意见或建设性的批评建议。
  • S-G_去__去
    优质
    S-G平滑算法是一种高效的信号处理技术,用于去除数据中的噪声同时保持信号特征。通过多项式拟合实现平滑效果,广泛应用于科学实验数据分析中以优化结果的准确性和可靠性。 光谱信号通用的平滑去噪算法简单易学且使用方便,该算法为MATLAB文件格式。