使用循环对数据进行分组（MATLAB 中的信号处理）

Question

我在 MATLAB 中处理由连续下降组成的信号数据，如下所示。我正在尝试编写一个代码，将每个浸渍的内容分类到一个单独的组中。这样一段代码的大体结构应该是怎样的？

以下是我的数据。我只对低于某个阈值 d（红线）的信号部分感兴趣：

这是所需的分组：

这是一次不成功的尝试：

k=0; % Group number

for i = 1 : length(signal)
    if signal(i) < d
        k=k+1;
        while signal(i) < d
            NewSignal(i, k) = signal(i);
            i = i + 1; 
        end
    end
end

上面的代码生成了 310 个组，而不是所需的 12 个组。

任何解释将不胜感激。

Answer 1

很简单，您要查找的函数是 bwlabel，当与逻辑索引结合使用时，这就很简单了。

首先，我制作了一些与您的数据相似的假数据

x=1:1000;
y=sin(x/20);
for ii=1:9
    y=y+-10*exp(-(x-ii*100).^2./10);
end
y=awgn(y,4);
plot(x,y)

然后设置阈值并使用 'bwlabel'

d=-4;% set the threshold

groupid=bwlabel(y<d);

bwlabel 在黑白图像中标记连接组，我们在这里有效地做的是在逻辑向量中制作黑白（逻辑 0 和 1）一维图像 y<d . bwlabel returns 区域索引处的区域编号。我们对 0 区域不感兴趣，所以要获取第 n 个区域的 x 值或 y 值，只需使用 x(groupid==n)，例如我的测试数据

x_4=x(groupid==4)
y_4=y(groupid==4)

x_4 = 398   399   400   401   402
y_4 = -5.5601   -7.8280   -9.1965   -7.9083   -5.8751

Answer 2

在 MATLAB 中，您无法更改 for 循环的循环索引。一个 for 循环：

for i = array

依次循环遍历array的每一列。在您的代码中， 1 : length(signal) 是一个数组，依次访问其每个元素。在这个循环中有一个递增 i 的 while 循环。但是，当此 while 循环结束且 for 循环的下一次迭代运行时，i 将重置为数组中的下一项。

此代码因此需要两个 while 循环：

i = 1; % Index
k = 0; % Group number
while i <= numel(signal)
    if signal(i) < d
        k = k + 1;
        while signal(i) < d
            NewSignal(i,k) = signal(i);
            i = i + 1; 
        end
    end
    i = i + 1;
end

Answer 3

获取 Benl 生成的数据，您可以执行以下操作：

%generate data
x=1:1000;
y=sin(x/20);
for ii=1:9
    y=y+-10*exp(-(x-ii*100).^2./10);
end
y=awgn(y,4);


%set threshold
t=-4;
%threshold data
Y = char(double(y<t) + '0'); %// convert to string of zeros and ones
%search for start and ends

这个想法被采纳

[s, e] = regexp(Y, '1+', 'start', 'end');

%and now plot and see that each pair of starts and end
% represents a group
plot(x,y)
hold on
for k=1:numel(s)
line(s(k)*ones(2,1),ylim,'Color','k','LineStyle','--')
line(e(k)*ones(2,1),ylim,'Color','k','LineStyle','-')
end
hold off
legend('Data','Starts','Ends')

评论：首先我选择了一个任意阈值，你可以在你的数据中找到"best"一个。此外，我没有明确地对数据进行分组，而是这种方法为您提供了每个时期的开始和结束时的下降（您可以称之为分组）。所以你可以说每个索引都是分组索引。最后，我没有针对极端情况调试这种方法，当下降落在开始和结束时...

使用循环对数据进行分组（MATLAB 中的信号处理）

Grouping data using loops (signal processing in MATLAB)

algorithm

matlab

for-loop

signal-processing

while-loop