MATLAB实现基本尺度熵算法.docx
地理与生物信息学院2011 /2012 学年第二学期实验赧告课程名称：医学信号处理实验名称：基本尺度从商算法实现11111111AAAABB班级学号:学生姓名:指导教师:期:2012年6月一、实验题目:Matlab软件处理生物医学数字信号(端方法2)二、实验要求：基本尺度嫡算法实现三、实验内容：能使用Matlab软件编写、实现基本尺度牖算法并处理生物医学信号。四、实验过程：对于数据长度为N的时间序列"：把该时间序列嵌入加维相空间19。对于每一个，取机个点组 成一机维矢量：X。)=+ £),- , w(z + (m - 1)L),(1)这里加是嵌入维数，L是延迟时间。取L = l,那么共有N-m + l个 小维矢量。对于每一个机维矢量，计算出基本尺度能，8S定义为加维 矢量中所有相邻点数据间隔(或大小)的差值方均根值，即用一1Z(3(i+ /) "(，+ / I)?六1(2)根据基本尺度选择符号划分标准为。x3S ,然后把每一个机维矢量转换成机维矢量符号序列S,.(X(i) = s(i),s(i + l),s(i + m-l) , (A = 0,l,2,3)。具体的转换如下：S,(X(i) =0:u < Uj+k <u+axBSui+k >u+ax BSu -ax BS << uliK%+k < ii-ax BS这里，=1,2,3,N-m +1, k = 0,12m-1o u代表第i个m维矢量的平均值，5s代表第，个机维矢量的基本尺度，符号0,1, 2, 3仅仅作为每一个划分区域的记号，具体数值的大小并没有实际的意义。是一个特殊参数。值从0.1到2都可以。为了计算基本尺度燧值，先统计机维矢量符号序列S,的分布几率 尸)。包含0, L 2, 3四种符号的加维矢量符号序列与 ( m-vvoMs)共 有4，"种不同的组合形式万。统计每一种不同的组合形式在整个 N-根+ 1个加维矢量所占的几率：#r 1 <t< N - +1, ut+m_x has form »，=1前其中，#表示个数。m维矢量的基本尺度熠定义为：H(m) =-工 P(乃)log 2 P(乃)，(4 )算法代码clear;yf=textread(，d: Apb 100 5. txt');N=5000;random=fix(rand(1)*10000);u(1:N)=yf(random:(random-l+N), 2)*100+2100;m=3;L=l;a=l;for i=l:N-m+lfor k=l:mX(1 :N-m+l, k) =u (k: (N-m+k);endbs=0;for j=l:m-lbs=bs+(u(i+j)-u(i+jT) ,八2;endBS(i)=sqrt (bs/ (m-1);clear bs;uave(i)z=mean(X(i,:);for k=l:mif u(i+k-1)>uave(i)+a*BS (i)S(i, k)=l;else if u(i+k-l)>uave (i)S(i, k)=0;else if u(i+k-1)>uave(i)-a*BS(i)S(i,k)=2;elseS(i,k)=3;endendendendSX(i)=100*S(i, l)+10*S(i, 2)+S(i, 3);endp=hist (SX, unique(SX)/(N-m+1);H=-sum (p. *log2 (p)实验结果：对数据进行采样分析，求得其3维矢量的基本尺度端为：当a=l时,H=3. 7355；当a=0. 15时,H=3. 7768五、实验小结：此次实验使用Mat lab软件编写、实现基本尺度蜡算法并处理生 物医学信号。关键是基本尺度选择符号划分标准为ax5S,然后把每 一个小维矢量转换成维矢量符号序列。通过此次试验，对基本尺度 烯算法有所了解，进一步熟悉了 Matlab编程。
