MATLAB实现基本尺度熵算法

地理与生物信息学院2011 / 2012学年第二学期验报告课程名称:医学信号处理实验名称:基本尺度熵算法实现班级学号：11111111学生姓名：AAAA指导教师：BB日 期：2012年6月、实验题目：Matlab软件处理生物医学数字信号(熵方法2)、实验要求：基本尺度熵算法实现三、实验内容：能使用Matlab软件编写、实现基本尺度熵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:u(i): 1 i N,把该时间序列嵌入m维相空间19。对于每一个u(i)，取m个点组 成一 m维矢量：X (i) = u(i), u(i + L), ，u(i + (m -1)L)，( 1)这里m是嵌入维数，L是延迟时间。取L = 1，那么共有N - m +1个 m维矢量。对于每一个m维矢量，计算出基本尺度BS , BS定义为m维 矢量中所有相邻点数据间隔(或大小)的差值方均根值，即,若(u (i + j) - u (i + j -1)2BS (i) = j(2)m -1根据基本尺度选择符号划分标准为a x BS，然后把每一个m维矢量 转换成 m 维矢量符号序列 Si(X(i)= s(i),s(i +1),.,s(i + m -1) , s e A (A = 0,1,2,3)。具体的转换如下：0: u u u + a x BS，()2: u - a x BS u u)3 : u u - a x BS这里i = 1,2,3,N - m +1, k = 0,1,2,m-1。u代表第i个m维矢量的平均值，BS代表第i个m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。为了计算基本尺度熵值，先统计m维矢量符号序列S的分布几率 P(S )。包含0，1，2, 3四种符号的m维矢量符号序列S(m - words)共 有4m种不同的组合形式兀。统计每一种不同的组合形式在整个 N - m +1个m维矢量所占的几率：#t 1 t uave(i)+a*BS(i)S(i,k)=1;else if u(i+k-1)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,1)+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维矢量的基本尺度熵为：%=1 时，H=3.7355；当a=0.15时，H=3.7768五、实验小结：此次实验使用Matlab软件编写、实现基本尺度熵算法并处理生 物医学信号。关键是基本尺度选择符号划分标准为ax 8S，然后把每 一个m维矢量转换成m维矢量符号序列。通过此次试验，对基本尺度 熵算法有所了解，进一步熟悉了 Matlab编程。