【MATLAB】 SSA奇异谱分析信号分解算法

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简介: 【MATLAB】 SSA奇异谱分析信号分解算法


1 基本定义

SSA奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis)是一种处理非线性时间序列数据的方法,可以对时间序列进行分析和预测。

它基于构造在时间序列上的特定矩阵的奇异值分解(SVD),可以从一个时间序列中分解出趋势、振荡分量和噪声。

具体流程如下:

  1. 根据原始时间序列构建轨迹矩阵X XX。
  2. 对矩阵X进行奇异值分解:X = ∑ i = 1 r σ i U i V i T X=\sum_{i=1}^{r} \sigma_i U_i V_{i}^TX=∑i=1rσiUiViT 。
  3. 按奇异值生成r rr个子矩阵:X i = σ i U i V i T X_i = \sigma_i U_i V_{i}^TXi=σiUiViT 。
  4. 根据某一分组原则将子矩阵X i X_iXi分为m mm个组。
  5. 对子矩阵X i X_iXi进行对角均值化处理得到子序列。
  6. 对m mm个组中的子序列相加得到分组子序列。

以上就是SSA奇异谱分析信号分解算法的基本步骤。

2 出图效果

附出图效果如下:

Toeplitz 法计算的协方差矩阵 C

trajectory法计算的协方差矩阵C

特征值和特征向量示意图

前四大主成分

前四大重构成分

重建和原始时间序列对比

附视频教程操作:

3 代码获取

【MATLAB】 SSA奇异谱分析信号分解算法 开源 MATLAB 代码请转:

https://mbd.pub/o/bread/ZJ6bkphq

【MATLAB】5 种高创新性的信号分解算法:

https://mbd.pub/o/bread/ZJ6bkplp

【MATLAB】13 种通用的信号分解算法:

https://mbd.pub/o/bread/mbd-ZJWZmptt

【MATLAB】史上最全的 18 种信号分解算法全家桶:

https://mbd.pub/o/bread/ZJ6bkplq

关于代码有任何疑问,均可关注公众号(Lwcah)后,获取 up 的个人【微信号】,添加微信号后可以一起探讨科研,写作,代码等诸多学术问题,我们一起进步~

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