Восстановите пространство фаз равномерно дискретизированного сигнала в Live Editor
Задача «Восстановить пространство фаз» позволяет вам в интерактивном режиме восстановить пространство фаз равномерно дискретизированного сигнала. Задача автоматически генерирует MATLAB® код для вашего live скрипта. Дополнительные сведения о задачах Live Editor см. в разделе Добавление интерактивных задач к Live Script.
Реконструкция пространства фаз используется, чтобы проверить системный порядок и восстановить все динамические системные переменные с сохранением свойств системы. Восстановление пространства фаз выполняется, когда доступны ограниченные данные или когда размерность пространства фаз и значения задержки неизвестны. Кроме того, нелинейные функции approximateEntropy, correlationDimension, и lyapunovExponent использование реконструкции фазового пространства в качестве первого шага расчета. Для получения дополнительной информации о реконструкции пространства фаз см. phaseSpaceReconstruction.
Чтобы добавить задачу Reconstruct Phase Space к live скрипту в редакторе MATLAB:
На вкладке Live Editor выберите Task > Reconstruct Phase Space.
В код блоке вашего скрипта введите соответствующее ключевое слово, например phase или phase space. Выберите Reconstruct Phase Space от предлагаемых команд заканчиваний.
Используйте задачу Recrestruct Phase Space в Live Editor, чтобы в интерактивном режиме восстановить пространство фаз равномерно дискретизированного сигнала. Экспериментируйте с различными значениями задержки, размерности встраивания, интервалов гистограммы и порога расстояния. Задача автоматически генерирует код, отражающий выбранные вами параметры. Откройте этот пример, чтобы увидеть предварительно сконфигурированный скрипт, содержащий задачу восстановления пространства фаз.
В данном примере рассмотрим 'uavPositionData.mat', который содержит сигнал xv, который является x-компонентом пути 3-D, пройденного беспилотным летательным транспортным средством (БПЛА). Координаты x, y и z задают радиус окружности 2 м на высоте 0,75 м.
load('uavPositionData.mat','xv')
Чтобы восстановить пространство фаз сигнала xvоткройте задачу «Восстановить пространство фаз» в Live Editor. На вкладке Live Editor выберите «Задача» > «Восстановить Фазу пространство». В задаче выберите сигнал xv.
Снимите флажок Задержка по времени (Time Lag), если необходимо использовать собственные значения в полях Максимальная задержка (Maximum Lag) и Интервалы гистограммы (Histogram Bins). В данном примере оставьте флажок установленным, чтобы вычислить задержку с помощью Средней взаимной информации (AMI). Поскольку размерность известна, очистите поле Embedding Dimension и задайте размерность как 3.
Оцените, сохраняет ли восстановленное пространство фаз динамику системы с присвоенными значениями, наблюдая выходные графики. Можно переключаться между типами отображения путем выбора между Individual или All в раскрывающемся меню Output Plot.
Задача генерирует код в вашем live скрипте. Сгенерированный код отражает параметры и опции, которые вы выбираете, и включает код, чтобы сгенерировать тип графика, который вы задаете. Чтобы увидеть сгенерированный код, щелкните
в нижней части области параметра задачи. Задача расширяется, чтобы отобразить сгенерированный код.
По умолчанию сгенерированный код использует phaseSpace как имя переменного выхода. Чтобы задать другое имя переменного выхода, введите новое имя в линию сводки в верхней части задачи. Например, измените имя на pSpace.
Задача обновляет сгенерированный код, чтобы отразить новое имя переменной и новую переменную pSpace появляется в рабочем пространстве MATLAB. Можно использовать восстановленное пространство фаз, чтобы идентифицировать индикаторы состояния, такие как экспонента Ляпунова или корреляционная размерность.
Signal - Равномерно дискретизированный сигнал временной областиВыберите равномерно дискретизированный сигнал временной области в формате массива или timetable.
Time Lag - Проверяйте, чтобы использовать алгоритм средней взаимной информации (AMI) для вычисления временной задержкиПроверяйте, чтобы использовать алгоритм Средней Взаимной Информации (AMI), чтобы вычислить временную задержку. Ясно, чтобы попробовать своё собственное значение Maximum Lag и Histogram Bins. Если задержка слишком мала, в состояниях вводится случайный шум. Напротив, если задержка слишком велика, восстановленная динамика не представляет истинную динамику временных рядов.
Maximum Lag - Максимальное значение лагов, используемых в оценке задержкиМаксимальное значение задержки, используемое для оценки временной задержки с помощью алгоритма Средней Взаимной Информации (AMI).
Histogram Bins - Количество интервалов дискретизации при вычислении средней взаимной информацииКоличество интервалов для дискретизации для вычисления задержки с помощью алгоритма AMI. Установите значение Histogram Bins на основе длины вашего сигнала.
Embedding Dimension - Проверяйте, чтобы использовать алгоритм процентов ложных соседей (PFN) для вычисления размерности встраиванияПроверьте, что для автоматического вычисления размерности встраивания используется алгоритм процентов ложных соседей (PFN).
Maximum Dimension - Максимальное значение встроенной размерности, используемое в оценке размерностиМаксимальное значение размерности встраивания, используемое в оценке размерности с алгоритмом Процента Ложных Соседей (PFN).
Distance Threshold - Порог коэффициента расстояния для определения двух точек как ложных соседейПорог коэффициента расстояния для определения двух точек как ложных соседей, использующих алгоритм Процентов Ложных Соседей (PFN). Для получения дополнительной информации см. phaseSpaceReconstruction.
Percent False Neighbors - Процент ложных соседей порога для обнаружения размерности встраиванияПроцент ложных соседей порог для обнаружения размерности встраивания с помощью алгоритма PFN. Чтобы задать процент ложных соседей, установите флажок Embedding Dimension. Для получения дополнительной информации см. phaseSpaceReconstruction.
Output Plot - Количество выводимых графиков для отображенияIndividual (по умолчанию) | All | NoneКоличество выхода графиков для отображения. Чтобы переключить между восстановленным графиком и графиком гистограммы и пройти через каждый график, выберите Individual. Чтобы отобразить оба графика в Live Editor, выберите All. Чтобы скрыть графики, выберите None.
approximateEntropy | correlationDimension | Оценка аппроксимации энтропии | Оценка размерности корреляции | Оценка экспонента Ляпунова | lyapunovExponent | phaseSpaceReconstruction