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正弦函数拟合:优化时间序列中的正弦参数-MATLAB开发

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简介:
本MATLAB项目提供了一种优化算法,用于从时间序列数据中拟合正弦函数的参数。通过调整幅度、频率和相位,实现对复杂信号的精确建模。 句法:[参数]=sine_fit(x,y) 这与[param]=sine_fit(x,y,[],[],[])相同,表示没有固定的参数,并且自动使用初始参数。 [param]=sine_fit(x,y,fixed_params) 表示固定了某些参数的情况下进行拟合,其余的则由程序自动确定初始值。 [param]=sine_fit(x,y,[],initial_params) 当估计效果不佳时可以手动设置初始参数来进行优化。 [参数]=sine_fit(x,y,fixed_params,initial_params,plot_flag) 参数包括:偏移、幅度、相移和频率 如果fixed_params=[NaN, NaN , NaN , NaN] 或 fixed_params=[],则表示所有四个参数都需要进行优化(这是默认设置)。 若固定为fixed_params=[NaN, 1 , NaN , 1/(2*pi)] ,这表示将幅度设为1并且频率设定为1/。

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客服
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  • -MATLAB
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    本MATLAB项目提供了一种优化算法,用于从时间序列数据中拟合正弦函数的参数。通过调整幅度、频率和相位,实现对复杂信号的精确建模。 句法:[参数]=sine_fit(x,y) 这与[param]=sine_fit(x,y,[],[],[])相同,表示没有固定的参数,并且自动使用初始参数。 [param]=sine_fit(x,y,fixed_params) 表示固定了某些参数的情况下进行拟合,其余的则由程序自动确定初始值。 [param]=sine_fit(x,y,[],initial_params) 当估计效果不佳时可以手动设置初始参数来进行优化。 [参数]=sine_fit(x,y,fixed_params,initial_params,plot_flag) 参数包括:偏移、幅度、相移和频率 如果fixed_params=[NaN, NaN , NaN , NaN] 或 fixed_params=[],则表示所有四个参数都需要进行优化(这是默认设置)。 若固定为fixed_params=[NaN, 1 , NaN , 1/(2*pi)] ,这表示将幅度设为1并且频率设定为1/。
  • :基于最小二乘-MATLAB
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    本项目提供了一种利用最小二乘法进行四参数正弦曲线拟合的MATLAB实现方法。适用于信号处理、数据分析等领域,能够高效准确地提取周期性数据特征。 IEEE 数字化波形记录器标准 (IEEE Std 1057) 中定义了使用矩阵运算拟合正弦波数据的最小二乘算法,包括三参数(已知频率且非迭代)和四参数(通用并需迭代查找频率)。新增的功能有:启用复杂的正弦曲线拟合以及采用函数 fminbnd 替代原有的四参数拟合方法。
  • 有噪声-使用MATLAB
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    本项目利用MATLAB软件进行含有噪声的正弦信号参数估计,通过多种算法优化模型以提高拟合精度和稳定性。 sineFit 是一个用于检测噪声正弦曲线参数的函数,即使在小于一个完整周期的情况下也能有效工作。此函数仅需输入 x 和 y 值,并不需要额外的参数设置。它已经在 R2016a 和 R2020a 版本中进行了测试。在我的个人电脑上进行性能评估时,平均计算时间为 13 毫秒,最长耗时为 2400 毫秒。 函数语法如下: [SineParams] = sineFit(x, y, optional) 可选参数:如果省略,则默认绘制图形;若设为 0 则不显示输入数据的图表。 输入值包括 x 和 y 值,其中 y 的计算公式为 offs + amp * sin(2π * f * x + phi) 加上噪声。 输出结果: SineParams(1): 偏移量(offs) SineParams(2): 幅度(amp) SineParams(3): 频率 (f) SineParams(4): 相位偏移 (phi) SineParams(5): 方均根误差(MSE),若为负值,则表示 SineParams 参数是通过 FFT 方法计算得出的。
  • 阻尼波:利用将给定(采样)为阻尼波 - MATLAB
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    本MATLAB项目提供了一种方法,用于通过数学建模和优化技术,将一组给定的数据点拟合成具有衰减特性的正弦波。该工具利用函数逼近理论来确保拟合的准确性,并可应用于信号处理与数据分析领域中对衰减振动系统的分析。 函数 fit_damped_sinewave 用于将序列 sigr(k) = Ar*exp(alphar*k) * cos(wr*k+phr), k=0..n-1 拟合到给定的序列 sig 中。该函数确定振幅 Ar、阻尼系数 alphar、频率 wr 和相位 phr 的值。它通过线性代数方法来查找这些参数。
  • 多项式
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    本文探讨了通过多项式逼近来近似表示正弦函数的方法,分析了不同阶数多项式的拟合效果及其在实际问题中的应用价值。 实验要求如下: 1. 生成数据,并加入噪声。 2. 使用高阶多项式函数拟合曲线。 3. 分别求解两种损失函数的最优解:一种是没有正则项的情况,另一种是有正则项的情况(解析方法)。 4. 利用优化算法寻找最优解,包括梯度下降和共轭梯度。要求自己编写代码来计算梯度并进行迭代更新。 5. 使用实验数据解释过拟合现象。 6. 对不同的数据量、超参数设置以及多项式的阶数进行比较分析,并评估其对实验结果的影响。 注意:求解解析形式的最优值时可以使用现有的矩阵逆运算库函数。但在实现梯度下降和共轭梯度方法的时候,必须自行编写代码来计算损失函数的导数(即梯度)并完成迭代优化过程;不允许使用如PyTorch或TensorFlow等框架提供的自动微分工具进行辅助开发工作。
  • 基于小脑模型MATLAB
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    本简介介绍了一种利用小脑模型算法网络(CMAC)进行正弦函数拟合的MATLAB实现方法。该程序展示了CMAC在函数逼近领域的应用潜力,适用于科研和教育用途。 小脑神经网络进行正弦曲线拟合的MATLAB程序,欢迎大家参考指正!
  • 利用MATLAB编写代码 - Sine:
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    本教程介绍如何使用MATLAB编程语言编写和绘制基本的正弦函数。通过简单的步骤,读者可以学习到信号处理中常见的数学函数操作。 该文档最近从Assembla转移而来,在混乱过程中后面的功能列表可能无法保证正常工作甚至不存在。在某些情况下,我更倾向于将其称为愿望清单而非功能清单。不过,库中至少包含了大多数列出功能的初步代码: - 统一属性定义宏 - C++反射(不依赖外部元数据生成器) - 类型层次结构 - 属性操作(包括无效方法void) - 属性方法(任意参数和返回类型)(计划中) - Qt用户界面 - 简单插件应用程序 (当前静态) (已编译) - 插件发现功能(计划中) - 示例应用程序 (用于创建简单示例应用的基础) - 对象视图(利用反射自动生成UI的视图) 此外,库还包含一个数学矩阵运算库,该库支持通用标量操作,并将任何类型视为矩阵。当前实现包括以下函数: - indexTypeOfType - indexTypeOfInstance - 矩阵行数和列数获取 - 获取特定位置系数(matrix, i, j)以及单一行或列的系数(matrix, i) - assignMatrix (lhs, rhs),assingMatrixBlindly,assignMatrixForced 库允许对OperationRowCount 和其他操作进行重写。
  • MATLAB实现
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    本篇文章主要介绍了在MATLAB环境中如何实现和使用正弦(sin)与余弦(cos)函数,包括基本语法及应用示例。 简单的MATLAB程序应用,适用于教学使用。
  • 查表
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    《正弦函数查表》是一本专注于提供精确正弦值的数学工具书,帮助用户快速查找不同角度下的正弦数值,适用于学习与研究中对三角函数的需求。 基于DSP的sin函数查表法是一种值得大家参考学习的方法。
  • 菲涅尔余积分:用于计算菲涅耳余积分 - MATLAB
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    本资源提供了MATLAB代码,用于高效计算菲涅尔余弦和正弦积分函数。适用于光学及其他科学领域研究中涉及衍射现象的精确建模。 此函数用于计算菲涅耳余弦积分和正弦积分。输入参数为:y(需要计算菲涅耳积分的值)。输出结果包括:FresnelC(y 的菲涅耳余弦积分)与 FresnelS(y 的菲涅耳正弦积分)。该代码改编自《用于计算数学函数的图集:为从业者提供的插图指南,包含 C 和 Mathematica 程序/威廉 J. 汤普森》一书。本书由纽约威利出版社于1997年出版发行。作者是文卡塔·西瓦坎特·特拉苏拉。编写日期为2005年8月11日。