【MATLAB 从零到进阶】day9 数据的平滑处理 -smoothts函数

smoothts函数

调用格式：

output = smoothts(input)

output = smoothts(input, ‘b’, wsize) % 盒子法

output = smoothts(input, ‘g’, wsize, stdev) % 高斯窗方法

output = smoothts(input, ‘e’, n) % 指数法

【例7.1-2】现有上海股市日开盘价、最高价、最低价、收盘价、收益率等数据，时间跨度为2005年1月4日至2007年4月3日，共510组数据。完整数据保存在文件examp7_1_2.xls中，其中部分数据如下图所示。试调用smoothts函数对日收盘价数据进行平滑处理

绘制日收盘价曲线图：

% 从文件examp7_1_2.xls中读取数据 >> x = xlsread('examp7_1_2.xls'); >> price = x(:,4)'; % 提取矩阵x的第4列数据，即收盘价数据 >> figure; % 新建一个图形窗口% 绘制日收盘价曲线图，黑色实线，线宽为2 >> plot(price,'k','LineWidth',2); % 为X轴和Y轴加标签 >> xlabel('观测序号'); >> ylabel('上海股市日收盘价');

盒子法：

% 用盒子法平滑数据，窗宽为30 >> output1 = smoothts(price,'b',30); % 用盒子法平滑数据，窗宽为100 >> output2 = smoothts(price,'b',100); >> figure; % 新建一个图形窗口 >> plot(price,'.'); % 绘制日收盘价散点图 >> hold on % 绘制平滑后曲线图，黑色实线，线宽为2 >> plot(output1,'k','LineWidth',2); % 绘制平滑后曲线图，黑色点划线，线宽为2 >> plot(output2,'k-.','LineWidth',2); % 为X轴和Y轴加标签 >> xlabel('观测序号'); ylabel('Box method'); % 为图形加标注框 >> legend('原始散点','平滑曲线(窗宽30)','平滑曲线(窗宽100)','location','northwest');

用高斯窗方法平滑数据：

>> output3 = smoothts(price,'g',30); % 窗宽为30，标准差为默认值0.65 >> output4 = smoothts(price,'g',100,100); % 窗宽为100，标准差为100 >> figure; % 新建一个图形窗口 >> plot(price,'.'); % 绘制日收盘价散点图 >> hold on % 绘制平滑后曲线图，黑色实线，线宽为2 >> plot(output3,'k','LineWidth',2); % 绘制平滑后曲线图，黑色点划线，线宽为2 >> plot(output4,'k-.','LineWidth',2); % 为X轴和Y轴加标签>> xlabel('观测序号'); ylabel('Gaussian window method'); >> legend('原始散点','平滑曲线(窗宽30，标准差0.65)',... '平滑曲线(窗宽100，标准差100)','location','northwest');

用指数法平滑数据：

>> output5 = smoothts(price,'e',30); % 用指数法平滑数据，窗宽为30 >> output6 = smoothts(price,'e',100); % 用指数法平滑数据，窗宽为100 >> figure; % 新建一个图形窗口 >> plot(price,'.'); % 绘制日收盘价散点图 >> hold on % 绘制平滑后曲线图，黑色实线，线宽为2 >> plot(output5,'k','LineWidth',2); % 绘制平滑后曲线图，黑色点划线，线宽为2 >> plot(output6,'k-.','LineWidth',2); % 为X轴和Y轴加标签>> xlabel('观测序号'); ylabel('Exponential method'); >> legend('原始散点','平滑曲线(窗宽30)','平滑曲线(窗宽100)','location','northwest');

三、medfilt1函数（一维中值滤波）

调用格式：

y = medfilt1(x,n)

y = medfilt1(x,n,blksz)

y = medfilt1(x,n,blksz,dim)

【例7.1-3】产生一列正弦波信号，加入噪声信号，然后调用medfilt1函数对加入噪声的正弦波进行滤波（平滑处理）

% 产生一个从0到2*pi的向量，长度为500

>> t = linspace(0,2*pi,500)'; >> y = 100*sin(t); % 产生正弦波信号 % 产生500行1列的服从N(0,152)分布的随机数，作为噪声信号 >> noise = normrnd(0,15,500,1); >> y = y + noise; % 将正弦波信号加入噪声信号 >> figure; % 新建一个图形窗口 >> plot(t,y); % 绘制加噪波形图 >> xlabel('t'); % 为X轴加标签 >> ylabel('y = sin(t) + 噪声'); % 为Y轴加标签

中值滤波：

% 调用medfilt1对加噪正弦波信号y进行中值滤波，并绘制波形图 >> yy = medfilt1(y,30); % 指定窗宽为30，对y进行中值滤波 >> figure; % 新建一个图形窗口>> plot(t,y,'k:'); % 绘制加噪波形图 >> hold on % 绘制平滑后曲线图，黑色实线，线宽为3 >> plot(t,yy,'k','LineWidth',3); >> xlabel('t'); % 为X轴加标签 >> ylabel('中值滤波'); % 为Y轴加标签 >> legend('加噪波形','平滑后波形');