matlab中使用VMD(变分模态分解)对信号去噪

简介: matlab中使用VMD(变分模态分解)对信号去噪


拨号音信号的变模分解

创建一个以4 kHz采样的信号,类似于拨打数字电话的所有键。将信号另存为MATLAB®时间数据。

fs = 4e3;
t = 0:1/fs:0.5-1/fs;

绘制时间表的变分模态分解。

多分量信号的VMD

生成由频率为2 Hz,10 Hz和30 Hz的三个正弦波组成的多分量信号。正弦波以1 kHz采样2秒。将信号嵌入方差为0.01²的高斯白噪声中。

计算噪声信号的IMF,并在3-D图中可视化它们。

plot3(p,q,imf)
grid on
xlabel('Time Values')
ylabel('Mode Number')
zlabel('Mode Amplitude')

使用计算出的IMF绘制多分量信号的希尔伯特频谱。将频率范围限制为[0,40] Hz。

分段信号的VMD

生成一个由二次趋势,线性调频信号和余弦组成的分段复合信号,在_t_  = 0.5时,两个恒定频率之间会发生急剧过渡  。

x(t)= 6t2 + cos(4πt+10πt2)+ {cos(60πt),cos(100πt-10π),t≤0.5,t> 0.5。

信号以1 kHz采样1秒。绘制每个单独的分量和复合信号。

plot(t,6*t.^2)
xlabel('Time (s)')
ylabel('Quadratic trend')
nexttile(5,\[1 2\])
plot(t,x)
xlabel('Time (s)')
ylabel('Signal')

执行变分模态分解以计算四个本征模式函数。信号的四个不同分量得以恢复。

通过添加模式函数和残差来重构信号。绘制并比较原始信号和重构信号。

plot(t,x,':','LineWidth',2)
xlabel('Time (s)')
ylabel('Signal')
hold off
legend('Reconstructed signal','Original signal', ...
       'Location','northwest')

计算原始信号与重构信号之间的差异的范数。

使用VMD从ECG信号中去除噪声

在此示例中标记的信号来自MIT-BIH心律失常数据库    (信号处理工具箱)。数据库中的信号以360 Hz采样。

加载与记录200相对应的MIT数据库信号并绘制该信号。

plot(tm,ecgsig)
ylabel('Time (s)')
xlabel('Signal')

ECG信号包含由心跳的节奏和振荡的低频模式驱动的尖峰。ECG的不同辐条会产生重要的高次谐波。

计算开窗信号的九种固有模式函数,可视化IMF。

第一种模式包含最多的噪声,第二种模式以心跳的频率振荡。通过将除第一个和最后一个VMD模式之外的所有模式相加,构造一个干净的ECG信号,从而丢弃低频基线振荡和大部分高频噪声。

相关文章
|
3月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
【信号识别】识别半监督粗糙模糊拉普拉斯特征图(Matlab代码实现)
【信号识别】识别半监督粗糙模糊拉普拉斯特征图(Matlab代码实现)
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 算法
【VMD-SSA-LSSVM】基于变分模态分解与麻雀优化Lssvm的负荷预测【多变量】(Matlab代码实现)
【VMD-SSA-LSSVM】基于变分模态分解与麻雀优化Lssvm的负荷预测【多变量】(Matlab代码实现)
120 0
|
4月前
|
传感器 机器学习/深度学习 运维
一种欠定盲源分离方法及其在模态识别中的应用(Matlab代码实现)
一种欠定盲源分离方法及其在模态识别中的应用(Matlab代码实现)
117 0
|
2月前
|
开发框架 算法 .NET
基于ADMM无穷范数检测算法的MIMO通信系统信号检测MATLAB仿真,对比ML,MMSE,ZF以及LAMA
简介:本文介绍基于ADMM的MIMO信号检测算法,结合无穷范数优化与交替方向乘子法,降低计算复杂度并提升检测性能。涵盖MATLAB 2024b实现效果图、核心代码及详细注释,并对比ML、MMSE、ZF、OCD_MMSE与LAMA等算法。重点分析LAMA基于消息传递的低复杂度优势,适用于大规模MIMO系统,为通信系统检测提供理论支持与实践方案。(238字)
|
6月前
|
数据安全/隐私保护 索引
基于EEMD变换的ECG心电信号去噪和心率估计matlab仿真
本课题基于EEMD变换对ECG心电信号进行去噪处理,并通过MATLAB仿真实现心率估计。研究分析了不同噪声强度下心率估计的准确性,验证方法的可靠性。核心程序采用巴特沃斯滤波器对重构信号滤波,结合希尔伯特变换提取R波峰值以计算心率。系统原理利用EEMD分解有效分离信号与噪声,提升特征提取精度,为临床诊断提供技术支持。仿真结果表明,该方法在低信噪比条件下仍能保持较高的心率估计准确度。
|
3月前
|
安全 算法 自动驾驶
使用SSTL规范控制信号化交叉口研究(Matlab代码实现)
使用SSTL规范控制信号化交叉口研究(Matlab代码实现)
|
3月前
|
算法
【电力系统潮流】5节点系统潮流计算-牛拉法和PQ分解法(Matlab代代码实现)
【电力系统潮流】5节点系统潮流计算-牛拉法和PQ分解法(Matlab代代码实现)
396 3
|
3月前
|
机器学习/深度学习 算法 语音技术
【语音分离】通过分析信号的FFT,根据音频使用合适的滤波器进行语音信号分离(Matlab代码实现)
【语音分离】通过分析信号的FFT,根据音频使用合适的滤波器进行语音信号分离(Matlab代码实现)
146 4
|
3月前
|
算法 Python
【国防科大硕士论文】V调频信号脉冲压缩+V-FM ISAR成像研究(Matlab代码实现)
【国防科大硕士论文】V调频信号脉冲压缩+V-FM ISAR成像研究(Matlab代码实现)
|
4月前
|
编解码 资源调度 算法
【信号处理】时序数据中的稀疏辅助信号去噪和模式识别(Matlab代码实现)
【信号处理】时序数据中的稀疏辅助信号去噪和模式识别(Matlab代码实现)
116 1

热门文章

最新文章