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单位抽样响应与DVC的MATLAB代码

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简介:
本项目提供了一套使用MATLAB编写的代码,用于计算和分析数字信号处理中的单位抽样响应,并引入了动态电压补偿(DVC)技术,以优化系统性能。 这段文字描述的是我在2010-2011年期间进行的研究项目的一部分——数字体积相关(DVC)的MATLAB代码开发。该项目的主要目标是研究周期性多孔微结构固体在三维力学行为中的表现,并探讨晶胞级变形如何影响系统的宏观材料响应(例如,改变材料特性)。 为实现这一目的,我们使用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM),在连续加载和逐渐变形的状态下对样本进行成像。随后利用DVC技术将这些不同状态下的图像关联起来。 简而言之,这个DVC代码可以应用于多种类型的体积图像数据集,其主要功能是确定一个体积图像到另一个的矢量位移(即,在3D空间中物体如何移动)。该程序并不关注图像是通过何种方式获取的,只关心它们是否为高分辨率TIFF格式。在我们的研究案例里,我们使用LSCM来获得这些图像;然而,这一代码同样适用于由X射线或磁共振成像(MRI)得到的数据集。 此外,DVC_Overview.pdf文档概述了该算法的工作原理,而DVC_File_Descriptions.pdf则详细介绍了DVC代码中各功能的具体用途。

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  • DVCMATLAB
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    本项目提供了一套使用MATLAB编写的代码,用于计算和分析数字信号处理中的单位抽样响应,并引入了动态电压补偿(DVC)技术,以优化系统性能。 这段文字描述的是我在2010-2011年期间进行的研究项目的一部分——数字体积相关(DVC)的MATLAB代码开发。该项目的主要目标是研究周期性多孔微结构固体在三维力学行为中的表现,并探讨晶胞级变形如何影响系统的宏观材料响应(例如,改变材料特性)。 为实现这一目的,我们使用激光扫描共聚焦显微镜(LSCM),在连续加载和逐渐变形的状态下对样本进行成像。随后利用DVC技术将这些不同状态下的图像关联起来。 简而言之,这个DVC代码可以应用于多种类型的体积图像数据集,其主要功能是确定一个体积图像到另一个的矢量位移(即,在3D空间中物体如何移动)。该程序并不关注图像是通过何种方式获取的,只关心它们是否为高分辨率TIFF格式。在我们的研究案例里,我们使用LSCM来获得这些图像;然而,这一代码同样适用于由X射线或磁共振成像(MRI)得到的数据集。 此外,DVC_Overview.pdf文档概述了该算法的工作原理,而DVC_File_Descriptions.pdf则详细介绍了DVC代码中各功能的具体用途。
  • MATLAB脉冲-LTI系统模拟器
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    本项目提供了一个使用MATLAB实现LTI(线性时不变)系统的单位脉冲响应模拟工具。通过输入不同参数,用户可以分析和可视化各种LTI系统的动态特性。 MATLAB单位表示响应代码用于模拟LTI系统动态系统的运行情况。这个动态系统可以通过输入-输出线性时不变方程或状态空间表示来描述。该程序的目标是使用系数、系统输入类型(单位步长或单位脉冲)以及用户通过图形用户界面(GUI)在MATLAB中输入的系统阶数,将输入-输出方程式转换为相应的形式。然后根据用户的输入和计算结果,绘制出系统的响应图,并且计算状态空间表示中的矩阵(A, B, C, D),同时展示各个变量的状态空间变化情况。该代码不使用任何现成函数来完成导数的数值近似处理。在用户界面上,程序提供了一个用于接收用户参数输入的界面;而在输出端,则通过图形用户界面展示了计算结果和响应图。
  • MATLAB斜坡及InstrCon库使用指南
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    本指南详细介绍了如何利用MATLAB编写单位斜坡响应代码,并结合InstrCon库进行系统仿真与分析,适用于工程与科学计算中的动态系统研究。 在Matlab中进行单位斜坡响应的代码开发(尚未完成)。该工作涉及使用Matlab仪器控制和测量库/类来编写示例测量脚本。设备由特定的设备驱动程序文件表示,这些文件是包含执行操作如设置输出电压、输入电压等所需具体指令的Matlab对象。 更高级别的功能则基于这些低级驱动程序实现更为复杂的操作,例如安全地进行电压斜坡测试或频率扫描等任务。支持以下几种仪器标准: - 研究系统SR830锁定放大器 - HP/Agilent/Keysight 33120A(15MHz功能/任意波形发生器) - HP/Agilent/Keysight 34401A 数字万用表 - 吉时利2400 源计数器 - 吉时利2450 源测量单元 - Agilent 33522A(30MHz功能/任意波形发生器) - 天马72-2550电源供应器 - HP8656B信号生成装置 - Keysight 33510/33511B 函数发生器 - 安捷伦N9310A信号生成设备 - Agilent 33509B函数发生器 在开发过程中,首先编写一个原型脚本,然后通过测试脚本来验证系统中的小部分功能。随着项目的进展,代码库K将被逐步更新和扩展。
  • 基于MATLAB信号峰值检测-适用于ECG、ABP、PPG和SV
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    本项目提供了一种基于MATLAB的算法,用于高效地从心电图(ECG)、动脉血压(ABP)、光电容积脉搏波(PPG)及每搏输出量(SV)信号中检测单位抽样峰值。此代码具有高度灵活性和准确性,适用于医疗与生物医学工程领域的科研人员和技术开发人员。 这个存储库包含用于多模式R峰检测的MATLAB代码。R峰是QRS波群中的突出部分,在心电图(ECG)上常常与心跳相对应。这里的软件不仅使用ECG,还利用动脉血压(ABP)、光电容积描记图(PPG)和每搏量(SV)来精确定位R峰。简而言之,该技术旨在根据信号质量的估计值——称为信号质量指标(SQI),融合各种类型的信号。对于每种类型的数据源如ECG、ABP等,都会估算出一个SQI,并且只有当其SQI超过预设阈值时才会将其峰值检测结果纳入考虑。 此外还编写了额外代码来解决在非直接心跳测量的信号上出现的时间延迟问题(例如PPG中的脉冲波形通常比ECG中对应的QRS复合波群晚得多)。要运行此存储库内的所有代码,需要WFDB工具箱。下载并安装后,请确保子文件夹“mcode”已添加到您的MATLAB路径当中。 该资料库包含四个主要功能: - detect.m: 主函数,在可读的WFDB记录上执行算法。 - detect_matlab.m:与detect.m相同的功能,但在具有关联标头和采样频率的MATLAB数据矩阵中运行算法。 - detect_sqi.m:用于评估信号质量指标(SQI)并依据其结果决定是否融合峰值检测结果。
  • MATLAB拉丁超立方
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    本段落介绍了一段用于在MATLAB环境中实现拉丁超立方体抽样的代码。该方法确保了样本在整个分布范围内的均匀覆盖,并常应用于统计分析和模拟实验中,以提高效率与准确性。 拉丁超立方抽样程序可以针对任意维度、任意抽样范围以及设定的样本数量进行操作。
  • 数字信号处理中插值MATLAB
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    本代码集专注于数字信号处理中关键的抽样和插值技术,提供一系列基于MATLAB的实现方法,适用于学术研究及工程应用。 数字信号处理中的抽样与插值可以通过MATLAB代码实现。这类代码通常用于模拟离散时间信号的生成、分析以及恢复连续时间信号的过程。在编写相关程序时,可以利用MATLAB内置函数来简化操作,例如使用`resample()`进行重采样或采用`interp1()`执行一维数据插值等方法。 对于学习和研究数字信号处理的学生与工程师来说,掌握如何用MATLAB实现抽样定理及其逆过程是非常有用的技能。这不仅有助于加深对理论知识的理解,还能提高解决实际问题的能力。
  • MATLAB拉丁超立方LHS.m
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    本代码实现利用MATLAB进行拉丁超立方抽样(Latin Hypercube Sampling, LHS),适用于统计分析和模拟实验中高效样本生成。 拉丁超立方抽样% Latin Hypercube Sampling的代码实现%% 调用 S=lhs(m,dist,mu,sigma,lowb,upb) %% 输入参数%m:一个标量,表示样本点的数量%dist:一行标志符,用于标识基本随机变量的概率分布类型;标志值可以为1(表示均匀分布),2(表示正态分布),3(...)
  • MATLAB脉冲-Digital-Signal-Processing-Codes:此仓库包含我编写...
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    该GitHub仓库提供了用于数字信号处理的MATLAB代码,重点介绍计算系统单位脉冲响应的方法。适用于学习和研究DSP相关领域。 这是一个存储库,在其中我用Matlab编写了数字信号处理(DSP)代码,并且不使用内置函数。每个文件都添加了解释性注释以帮助初学者理解。此外,我还利用库函数进行了交叉验证。 包括的代码有: - 基本信号:单位脉冲、单位步长、单位斜坡和指数信号 - 两个信号之间的线性卷积 - 两序列互相关及其结果的交叉检查 - 自相关序列及相应的交叉检验 - 离散傅立叶变换(DFT)以及其验证 - 反向离散傅里叶变换(IDFT) - 具有脉冲响应的FIR滤波器,使用了DFT和IDFT方法 - 使用分治法进行快速傅立叶变换(FFT)及其结果交叉检验 - 基于Radix-2算法的快速傅立叶变换(FFT),并进行了验证 存储库按照问题的形式组织: 1. 绘制基本信号(包括单位脉冲、单位步长、单位斜坡和指数信号) 2. 两个信号之间的线性卷积 3. 计算两序列互相关,并交叉检查结果 4. 自相关序列的计算及验证 5. 离散傅立叶变换(DFT)及其交叉检验 6. 反向离散傅里叶变换(IDFT)并进行验证 7. 使用DFT和IDFT方法构建具有脉冲响应的FIR滤波器 8. 通过分治法实现快速傅立叶变换(FFT),并对结果进行了对比检查 9. 基于Radix-2算法的快速傅里叶变换及其结果交叉检验
  • MATLABSMOTEADASYN:不平衡数据学习自适技术
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    本文介绍了在MATLAB环境下实现的SMOTE和ADASYN两种算法,并探讨了它们在处理分类问题中不平衡数据集时的应用及优势。 SMOTE的Matlab代码用于不平衡学习中的自适应合成采样方法ADASYN是一个Python模块,它为倾斜的数据集实现了自适应过采样技术。许多机器学习算法在处理大量倾斜的数据集时遇到困难。如果您的数据集有1000个示例,其中950个属于Haystack类,其余50个属于Needle类,则很难预测新数据中哪些是Needle类别。该算法的作用是通过向现有少数类别的样本添加一些半随机噪声来创建新的人工数据。 要使用ADASYN模块,请先确保已安装以下依赖项:pip、numpy、scipy和scikit-learn。然后,您可以运行如下命令进行安装: ``` pip install git+https://github.com/stavskal/ADASYN ``` 在成功安装软件包后,您可以通过下面的代码继续使用它: ```python from adasyn import ADASYN adsn = ADASYN(k=7, imb_threshold=0.6, ratio=0.75) new_X, new_y = adsn.fit_transform(X, y) # 对您的不平衡数据进行处理 ``` 上述代码中,`X` 和 `y` 是您原始的数据集和标签。
  • MATLAB中拉丁超立方实现
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    本段代码展示了如何在MATLAB环境中进行拉丁超立方抽样(LHS),适用于统计分析、不确定性量化等领域,有效提高样本代表性和减少所需样本量。 拉丁超立方抽样方法是一种在统计学与计算机模拟领域广泛应用的高效抽样技术,旨在通过优化采样方式提高仿真精度。该方法通过对各维度进行等概率分布选取样本点,构建出能够覆盖整个参数空间的一组代表性样本集合。相较于传统随机抽样,它不仅确保了样本均匀分散,还能显著减少所需样本数量,在处理高维问题时尤为关键。 实施拉丁超立方抽样的步骤包括: 1. 参数空间划分:明确各参数的取值范围,并将其等分为若干区间。 2. 随机排列:对每个参数区间的顺序进行随机化以确保其分布具有随机性。 3. 抽样点选取:在每一个参数区间内根据上述排序选择一个样本点作为代表。 4. 样本组合:将从各维度抽取的样本点整合成一个多维样本集。 利用MATLAB环境实现拉丁超立方抽样时,可以编写相应代码来执行以上步骤。由于MATLAB具备强大的数值计算和矩阵操作功能,非常适合此类任务。通过优化设计代码流程,可自动化采样过程并提高工作效率同时减少人为错误的可能性。 具体到MATLAB中的实现可能涉及以下关键部分: - 参数初始化:设定参数维度、样本总数及每个维度的区间数量。 - 区间划分与随机排列:应用内置函数对各维度进行等分和随机化处理。 - 样本点抽取:依据上述顺序从各个小区间内选取样本值。 - 输出结果集:将所选样例输出用于后续分析。 使用MATLAB代码实现拉丁超立方抽样的开发者需要熟悉该语言的基础知识,包括矩阵操作、随机数生成及脚本编写等。同时掌握相关理论基础并根据具体问题调整参数设置也至关重要。 值得注意的是,尽管拉丁超立方抽样具备诸多优势,在某些情况下(如存在复杂相互关系的参数)可能仍需采用更高级别的采样技术或对其进行相应修改以适应特定场景需求。此外,由于MATLAB为商业软件,使用其进行开发与数据处理需要合法授权;在编写和运行代码时还应注意优化计算效率及程序稳定性。 拉丁超立方抽样是一种强大的模拟技术和数据分析工具,在保证样本代表性的同时减少计算成本方面表现出色。借助于MATLAB平台可以便捷地实现该方法并应用于各种统计分析任务中,开发者应了解其适用条件,并掌握必要的编程技巧以确保最佳的采样效果。