Расчет спектральной энтропии в MATLAB

9

Как рассчитать спектральную энтропию сигнала в MATLAB? Я знаю основные шаги, но было бы хорошо, если кто-то может помочь,

Рассчитайте спектр мощности сигнала, используя команду FFT в MATLAB.
Рассчитайте спектральную плотность мощности, используя спектр мощности или используя любой другой метод.
Нормализовать спектральную плотность мощности между , чтобы ее можно было рассматривать как функцию плотности вероятности . $[0, 1]$ $p_i$
Вычислить энтропию $H(s) = -\sum p_i\log_2\left(p_i\right)$

power-spectral-density

— RRelan
источник

Что касается кода Matlab, попробуйте спросить здесь dsprelated.com/code.php

— user13107

Это то же самое, что спектральная плоскость или энтропия Винера? dsp.stackexchange.com/q/2045/29

— эндолиты

9

$x[n]$ $X(f)$ . Для реальных сигналов вы можете использовать односторонний ДПФ, поскольку другая половина будет избыточной, если вы посмотрите на ее спектральную плотность мощности. (PSD).

$|X(f)|^2$

$PSD_n$

п S D_{N} (е) знак равно \frac{п S D (е)}{Σ_{е знак равно \frac{- е s}{2}}^{е знак равно \frac{е_{s}}{2}} п S D (е)}

$PSD_n(f) = \frac{PSD(f)}{\sum_{f=\frac{-fs}{2}}^{f = \frac{f_s}{2}} PSD(f)}$

Наконец, ваша спектральная энтропия будет:

Е знак равно - Σ_{е знак равно \frac{- е s}{2}}^{е знак равно \frac{е_{s}}{2}} п S D_{N} (е) L о г_{2} [п S D_{N} (е)]

$E = -\sum_{f=\frac{-fs}{2}}^{f = \frac{f_s}{2}} PSD_n(f) log_2[PSD_n(f)]$

— Тарин Зияе
источник

5

Я просто делаю здесь

Мой исходный код:

    [x, Fs, nbits] = wavread('ederwander.wav'); 


    winSize = 2048;

    n_samples = length(x);


    %50% overlap or 0 to not use overlap
    OverlapStep = 50;

    if OverlapStep > 0

        Overlap = floor((OverlapStep*winSize) / 100); 
        nFrames=floor(n_samples/Overlap)-1; 
    else
        Overlap= winSize;
        nFrames=floor(n_samples/Overlap)-1;
    end

    Entropy = zeros(nFrames,1);

    k=1;
    inc=1;

    while ( (k+winSize-1) <= n_samples )

        FrameSignal = x(k:k+winSize-1);

        v = FrameSignal .* hann(length(FrameSignal));           

        N = length(v);

        Y=fft(v);

        % Compute the Power Spectrum
        sqrtPyy = ((sqrt(abs(Y).*abs(Y)) * 2 )/N);
        sqrtPyy = sqrtPyy(1:winSize/2);



       %Normalization
       d=sqrtPyy(:);
       d=d/sum(d+ 1e-12);

       %Entropy Calculation
       logd = log2(d + 1e-12);
       Entropy(inc) = -sum(d.*logd)/log2(length(d));


       k=k+Overlap;
       inc=inc+1;
end

Этот исходный код выполняет вычисление спектральной энтропии для каждого блока в кадре ...

— ederwander
источник