Сгенерируйте набор данных, состоящий из Гауссова импульса на 5 Гц с 50%-й пропускной способностью, произведенной в течение половины секунды на уровне 1 кГц.

fs = 1e3;

t = 0:1/fs:0.5;
data = gauspuls(t,5,0.5);

Создайте сигнал, состоящий из полутора циклов синусоиды на 10 Гц. Постройте набор данных и сигнал.

ts = 0:1/fs:0.15;
signal = cos(2*pi*10*ts);

subplot(2,1,1)
plot(t,data)
title('Data')
subplot(2,1,2)
plot(ts,signal)
title('Signal')

Найдите сегмент данных, которые имеют наименьшее Евклидово расстояние в квадрате до сигнала. Отобразите данные на графике и подсветите сегмент.

figure
findsignal(data,signal)

Добавьте два явно отдаленных раздела в набор данных. Найдите сегмент, который является самым близким к сигналу в смысле наличия наименьшего абсолютного расстояния.

dt = data;
dt(t>0.31&t<0.32) = 2.1;
dt(t>0.32&t<0.33) = -2.1;

findsignal(dt,signal,'Metric','absolute')

Позвольте осям X простираться если простирающиеся результаты в меньшем абсолютном расстоянии между самым близким сегментом данных и сигналом.

findsignal(dt,signal,'TimeAlignment','dtw','Metric','absolute')

Добавьте еще два отдаленных раздела в набор данных.

dt(t>0.1&t<0.11) = 2.1;
dt(t>0.11&t<0.12) = -2.1;

findsignal(dt,signal,'TimeAlignment','dtw','Metric','absolute')

Найдите два сегмента данных самыми близкими к сигналу.

findsignal(dt,signal,'TimeAlignment','dtw','Metric','absolute', ...
    'MaxNumSegments',2)

Вернитесь к нахождению одного сегмента. Выберите 'edr' как критерий протяжения оси X. Выберите допуск расстояния редактирования 3. Расстояние редактирования между несоответствием с выборками независимо от фактического разделения, делая 'edr' устойчивый к выбросам.

findsignal(dt,signal,'TimeAlignment','edr','EDRTolerance',3, ...
    'Metric','absolute')

Повторите вычисление, но теперь нормируйте данные и сигнал.

Найдите нормированный сегмент данных, который имеет наименьшее абсолютное расстояние до нормированного сигнала. Отобразите ненормированные и нормированные версии данных и сигнала.

findsignal(dt,signal,'TimeAlignment','edr','EDRTolerance',3, ...
    'Normalization','zscore','NormalizationLength',21, ...
    'Metric','absolute','Annotate','all')

Сгенерируйте случайный массив данных где:

lr = 20;

mns = [0 1 4 -5 2 0 1];
nm = length(mns);

vrs = [1 4 6 1 3]/2;
nv = length(vrs);

v = randn(1,lr*nm*nv);

f = reshape(repmat(mns,lr*nv,1),1,lr*nm*nv);
y = reshape(repmat(vrs,lr*nm,1),1,lr*nm*nv);

t = v.*y+f;

Отобразите данные на графике, подсветив шаги его конструкции. Отобразите среднее и стандартное отклонение каждой области.

subplot(2,2,1)
plot(v)
title('Original')
xlim([0 700])

subplot(2,2,2)
plot([f;v+f]')
title('Means')
xlim([0 700])
text(lr*nv*nm*((0:1/nm:1-1/nm)+1/(2*nm)),-7*ones(1,nm),num2str(mns'), ...
    'HorizontalAlignment',"center")

subplot(2,2,3)
plot([y;v.*y]')
title('STD')
xlim([0 700])
text(lr*nv*nm*((0:1/nv:1-1/nv)+1/(2*nv)),-7*ones(1,nv),num2str(vrs'), ...
    'HorizontalAlignment',"center")

subplot(2,2,4)
plot(t)
title('Final')
xlim([0 700])

Создайте случайный сигнал со средним значением нуля и стандартным отклонением 1/2. Найдите и отобразите сегмент массива данных что лучшие соответствия сигнал.

sg = randn(1,2*lr)/2;

findsignal(t,sg)

Создайте случайный сигнал со средним значением нуля и стандартным отклонением 2. Найдите и отобразите сегмент массива данных что лучшие соответствия сигнал.

sg = randn(1,2*lr)*2;

findsignal(t,sg)

Создайте случайный сигнал со средним значением 2 и стандартным отклонением 2. Найдите и отобразите сегмент массива данных что лучшие соответствия сигнал.

sg = randn(1,2*lr)*2+2;

findsignal(t,sg)

Создайте случайный сигнал со средним значением-4 и стандартным отклонением 3. Найдите и отобразите сегмент массива данных что лучшие соответствия сигнал.

sg = randn(1,2*lr)*3-4;

findsignal(t,sg)

Повторите вычисление, но на этот раз вычтите среднее значение и из сигнала и из данных.

findsignal(t,sg,'Normalization','zscore','Annotate','all')

Создайте гарнитуру, которая напоминает выход ранних компьютеров. Используйте его, чтобы записать слову MATLAB®.

rng default

chr = @(x)dec2bin(x')-48;

M = chr([34 34 54 42 34 34 34]);
A = chr([08 20 34 34 62 34 34]);
T = chr([62 08 08 08 08 08 08]);
L = chr([32 32 32 32 32 32 62]);
B = chr([60 34 34 60 34 34 60]);

MATLAB = [M A T L A B];

Повредите слово путем повторения случайных столбцов букв и варьирования интервала. Покажите исходное слово и три поврежденных версии.

c = @(x)x(:,sort([1:6 randi(6,1,2)]));

subplot(4,1,1,'XLim',[0 60])
spy(MATLAB)
xlabel('')
ylabel('Original')

for kj = 2:4
    subplot(4,1,kj,'XLim',[0 60])
    spy([c(M) c(A) c(T) c(L) c(A) c(B)])
    xlabel('')
    ylabel('Corrupted')
end

Сгенерируйте еще одну поврежденную версию слова. Ищите шумную версию буквы "A". Отобразите расстояние между поисковым массивом и сегментом данных, самым близким к нему. Сегмент проникает в "T", потому что горизонтальные оси тверды.

corr = [c(M) c(A) c(T) c(L) c(A) c(B)];

sgn = c(A);

[ist,ind,dst] = findsignal(corr,sgn);

clf
subplot(2,1,1)
spy(sgn)
subplot(2,1,2)
spy(corr)
chk = zeros(size(corr));
chk(:,ist:ind) = corr(:,ist:ind);
hold on
spy(chk,'*k')
hold off

dst

dst = 11

Позвольте горизонтальным осям простираться. Самый близкий сегмент является пересечением поискового массива и первой инстанцией "A". Расстояние между сегментом и массивом является нулем.

[ist,ind,dst] = findsignal(corr,sgn,'TimeAlignment','dtw');

subplot(2,1,1)
spy(sgn)
subplot(2,1,2)
spy(corr)
chk = zeros(size(corr));
chk(:,ist:ind) = corr(:,ist:ind);
hold on
spy(chk,'*k')
hold off

dst

dst = 0

Повторите расчет с помощью встроенной функциональности findsignal. Разделитесь на локальное среднее значение, чтобы нормировать данные и сигнал. Используйте симметричную метрику Kullback-Leibler.

findsignal(corr,sgn,'TimeAlignment','dtw', ...
    'Normalization','power','Metric','symmkl','Annotate','all')