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    基于matlab的语音信号频谱分析_声音信号的数字化过程

    随着软硬件技术的发展,仪器的智能化与虚拟化已成为未来实验室及研究机构的发展方向[1]。虚拟仪器技术的优势在于可由用户定义自己的专用仪器系统,且功能灵活,很容易构建,所以应用面极为广泛。基于计算机软硬件平台的虚拟仪器可代替传统的测量仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等[2]。从发展史看,电子测量仪器经历了由模拟仪器、智能仪器到虚拟仪器,由于计算机性能的飞速发展,已把传统仪器远远抛到后面,并给虚拟仪器生产厂家不断带来连锅端的技术更新速率。目前已经有许多较成熟的频谱分析软件,如SpectraLAB、RSAVu、dBFA等。

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    NSGA-Ⅱ算法Matlab实现(测试函数为ZDT1)

    NSGA-Ⅱ就是在第一代非支配排序遗传算法的基础上改进而来,其改进主要是针对如上所述的三个方面: ①提出了快速非支配排序算法,一方面降低了计算的复杂度,另一方面它将父代种群跟子代种群进行合并,使得下一代的种群从双倍的空间中进行选取,从而保留了最为优秀的所有个体; ②引进精英策略,保证某些优良的种群个体在进化过程中不会被丢弃,从而提高了优化结果的精度; ③采用拥挤度和拥挤度比较算子,不但克服了NSGA中需要人为指定共享参数的缺陷,而且将其作为种群中个体间的比较标准,使得准Pareto域中的个体能均匀地扩展到整个Pareto域,保证了种群的多样性。

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    bp神经网络及matlab实现_bp神经网络应用实例Matlab

    BP(Back-propagation,反向传播)神经网络是最传统的神经网络。当下的各种神经网络的模型都可以看做是BP神经网络的变种(虽然变动很大…)。 这东西是干什么用的呢? 我们在现实中要处理的一切问题映射到数学上只分为两类,可归纳的问题与不可归纳的问题。首先什么是不可归纳的问题,举个例子,你不能用一套完美的数学公式去表达所有的质数 , 因为目前的研究表明,还没有什么方法是能够表达质数的,也就是说,质数的出现,本身不具备严格的数学规律,所以无法归纳。 但是我们人眼看到猫猫狗狗的图片就很容易分辨哪个是猫,哪个是狗。这说明在猫和狗之间,确实存在着不同,虽然你很难说清楚它们的不同到底是什么,但是可以知道,这背后是可以通过一套数学表达来完成的,只是很复杂而已。 大部分AI技术的目的就是通过拟合这个复杂的数学表达,建立一个解决客观问题的数学函数。BP神经网络的作用也是如此。 BP神经网络这个名字由两部分组成,BP(反向传播)和神经网络。神经网络是说这种算法是模拟大脑神经元的工作机理,并有多层神经元构成的网络。 而这个名字的精髓在BP上,即反向传播。反向传播是什么意思呢。这里举个例子来说明。 比如你的朋友买了一双鞋,让你猜价格。 你第一次猜99块钱,他说猜低了。 你第二次猜101块钱,他说猜高了。 你第三次猜100块钱,他说猜对了。 你猜价格的这个过程是利用随机的数据给出一个预测值,这是一个正向传播。 而你的朋友将你的预测值与真实值进行对比,然后给出一个评价,这个过程是一个反向传播。 神经网络也是类似的过程,通过对网络的超参数进行随机配置,得到一个预测值。这是一个正向传播的过程。而后计算出预测值与真实值的差距,根据这个差距相应的调整参数,这是一个反向传播的过程。通过多次迭代,循环往复,我们就能计算出一组合适的参数,得到的网络模型就能拟合一个我们未知的复杂函数。 我们来看这个BP神经网络的示意图

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    随机振动 matlab,Matlab内建psd函数在工程随机振动谱分析中的修正方法「建议收藏」

    随机信号的功率谱分析是一种广泛使用的信号处理方法,能够辨识随机信号能量在频率域的分布,同时也是解决多种工程随机振动问题的主要途径之一.Matlab作为大型数学分析软件,得到了广泛应用,目前已推出7.x的版本.Matlab内建了功能强大的信号处理工具箱.psd函数是Matlab信号处理工具箱中自功率谱分析的主要内建函数.Matlab在其帮助文件中阐述psd函数时均将输出结果直接称为powerspectrumdensity,也即我们通常所定义的自功率谱.实际上经分析发现,工程随机振动中功率谱标准定义[1]与Matlab中psd函数算法有所区别,这一点Matlab的帮助文档没有给出清晰解释.因此在使用者如没有详细研究psd函数源程序就直接使用,极易导致概念混淆,得出错误的谱估计.本文详细对比了工程随机振动理论的功率谱定义与Matlab中psd函数计算功率谱的区别,并提出用修正的psd函数计算功率谱的方法,并以一组脉动风压作为随机信号,分别采用原始的psd函数与修正后的psd函数分别对其进行功率谱分析,对比了两者结果的差异,证实了本文提出的修正方法的有效性.1随机振动相关理论1.1傅立叶变换求功率谱理论上,平稳随机过程的自功率谱密度定义为其自相关函数的傅立叶变换:Sxx()=12p+-Rxx(t)eitdt(1)其中,S(xx)()为随机信号x(t)的自功率谱密度,Rxx(t)为x(t)的自相关函数.工程随机振动中的随机过程一般都是平稳各态历经的,且采样信号样本长度是有限的,因此在实用上我们采用更为有效的计算功率谱的方法,即由时域信号x(t)构造一个截尾函数,如式(2)所示:xT(t)=x(t),0tT0,其他(2)其中,t为采样时刻,T为采样时长,x(t)为t时刻的时域信号值.由于xT(t)为有限长,故其傅立叶变换A(f,T)以及对应的逆变换存在,分别如式(3)、(4)所示:A(f,T)=+-xT(t)e-i2pftdt(3)xT(t)=+-A(f,T)ei2pftdt(4)由于所考虑过程是各态历经的,可以证明:Sxx(f)=limT1TA(f,T)2(5)在实际应用中,式(5)是作功率谱计算的常用方法.1.2功率谱分析中的加窗和平滑处理在工程实际中,为了降低工程随机信号的误差,一般对谱估计需要进行平滑处理.具体做法为:将时域信号{x(t)}分为n段:{x1(t)},{x2(t)},…,{xn-1(t)},{xn(t)},对每段按照式(5)求功率谱Sxixi(f),原样本的功率谱可由式(6)求得:Sxx(f)=1nni=1Sxixi(f)(6)如取一样本点为20480的样本进行分析,将样本分割为20段进行分析,每段样本点数为1024.将每段1024个样本点按照式(5)的方法分别计算功率谱后求平均,即可得到经过平滑处理的原样本的功率谱,这样计算出的平滑谱误差比直接计算要降低很多.另一方面,由于实际工程中随机信号的采样长度是有限的,即采样信号相当于原始信号的截断,即相当于用高度为1,长度为T的矩形时间窗函数乘以原信号,导致窗外信息完全丢失,引起信息损失.时域的这种信号损失将会导致频域内增加一些附加频率分量,给傅立叶变换带来泄漏误差.构造一些特殊的窗函数进行信号加窗处理可以弥补这种误差,即构造特殊的窗函数{u(t)},用{u(t)}去乘以原数据,对{x(t)u(t)}作傅立叶变换可以减少泄漏:Aw(f,T)=+-u(t)xT(t)e-i2pftdt(7)其中,Aw(f,T)为加窗后的傅立叶变换.u(t)xT(t)实际上是对数据进行不等加权修改其结果会使计算出

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    如何利用matlab做BP神经网络分析(利用matlab神经网络工具箱)[通俗易懂]

    最近一段时间在研究如何利用预测其销量个数,在网上搜索了一下,发现了很多模型来预测,比如利用回归模型、时间序列模型,GM(1,1)模型,可是自己在结合实际的工作内容,发现这几种模型预测的精度不是很高,于是再在网上进行搜索,发现神经网络模型可以来预测,并且有很多是结合时间序列或者SVM(支持向量机)等组合模型来进行预测,本文结合实际数据,选取了常用的BP神经网络算法,其算法原理,因网上一大堆,所以在此不必一一展示,并参考了bp神经网络进行交通预测的Matlab源代码这篇博文,运用matlab 2016a,给出了下面的代码,并最终进行了预测

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    领券