真诚求问,请问这种二元一次三角函数方程有办法求解吗?
如下:
% 定义方程
f = @(x) [x(1)^2 + x(2)^2]; % S型方程
df = @(x) [(-2)*(x(2))'^2 + x(1)^2]; % 对称 S 型方程
% 求解方程
x = [0, 0]; % 初始点
y = solve(f, df, x); % 求解方程
% 输出结果
disp(['方程的解为:', num2str(y)]);
%% 分别使用3中阈值来消噪,并分析其适用场合:默认阈值消噪、给定阈值消噪、强制消噪
% 零、信号加载与处理(分解、系数提取、重构)
% 1、装载采集的信号leleccum.mat
load leleccum;
% 将信号中第2000到第3450个采样点赋给s
indx=2000:3450;
s=leleccum(indx);
% 2、画出原始信号
subplot(2,2,1);
plot(s);
title('原始含噪信号');
xlabel('样本序号n');
ylabel('幅值A');
% 3、对原始信号进行分解
% 用db1小波对原始信号进行3层分解并提取系数
[c,l]=wavedec(s,3,'db1'); %这里c的长度为1453,比s(1451)多,l的长度为5
% function [c,l] = wavedec(x,n,IN3,IN4):多层一维小波分解。
% WAVEDEC 使用一个特定的小波“wname”或一组特定的小波分解滤波器进行多层一维小波分析。
% [C,L] = WAVEDEC(X,N,'wname') 使用'wname'返回信号X在N级的小波分解。
% 输出分解结构包含小波 the wavelet decomposition vector C和 the bookkeeping vector L
% N 必须是一个严格的正整数。
% 4、对[c,l]提取近似系数
a3=appcoef(c,l,'db1',3);
% APPCOEF: 提取一维小波变换近似系数。
% A = APPCOEF(C,L,'wname',N) 使用小波分解结构计算N级的近似系数[C,L]
% Level N must be an integer such that 0 <= N <= length(L)-2.
% A = APPCOEF(C,L,'wname') extracts(提取) the approximation coefficients(近似系数) at the last level length(L)-2.
% 5、对[c,l]提取细节系数
% 5.1、提取3级细节系数
d3=detcoef(c,l,3);
% DETCOEF提取一维细节系数。
% D = DETCOEF(C,L,N)从小波分解结构[C,L]中提取出N级的细节系数(the detail coefficients)。
% Level N must be an integer such that 1 <= N <= NMAX where NMAX = length(L)-2.
% D = DETCOEF(C,L)提取最后一级NMAX的细节系数。
% If N is a vector of integers such that 1 <= N(j) <= NMAX:
% 5.2、提取2级细节系数
d2=detcoef(c,l,2);
% 5.3、提取1级细节系数
d1=detcoef(c,l,1);
% 一、强制消噪
%对信号进行强制性消噪处理并图示结果
dd3=zeros(1,length(d3)); % length(d3) = 182,这句话执行完,生成了182个0
dd2=zeros(1,length(d2)); % length(d2) = 363
dd1=zeros(1,length(dl)); % length(dl) = 726
% 将近似系数a3与其他细节系数(均为0)合并, length(a3) = 182, length(cl) = length(c) = 1453
c1=[a3 dd3 dd2 dd1]; % 由于dd3 dd2 dd1 均为0,那么c1有用信息仅来自使用db1进行的3级分解的近似系数a3
s1=waverec(c1,l,'db1');% 用c1来重构c,命名为s1(重构后的信号s1,与原信号c对应)
% WAVEREC:多层一维小波重建。与WAVEDEC相对应
% WAVEREC使用特定的小波('wname',参见WFILTERS)或特定的重建滤波器(Lo_R和Hi_R)来执行多层一维小波重构。
% X = WAVEREC(C,L,'wname')根据多级小波分解结构对信号X进行重构
subplot(2,2,2);
plot(s1);
title('强制消噪后的信号');
xlabel('样本序号n');
ylabel('幅值A');
% 二、用默认阈值对信号进行消噪处理并图示结果
% 1、用ddencmp函数获得信号的默认阈值
[thr,sorh,keepapp]=ddencmp('den','wv',s);
%使用ddencmp函数的去噪功能对原始信号s进行小波分解,并得到阈值thr,阈值方式,是否允许近似保持系数
% DDENCMP:去噪或压缩的默认值
% [THR,SORH,KEEPAPP,CRIT] = DDENCMP(IN1,IN2,X):返回输入向量或矩阵X的默认去噪或压缩值,使用小波或小波包,可以是一维或二维信号。其中:
% THR是阈值,SORH是函数(自动)选择的阈值方式:软阈值(SORH = s)或硬阈值(SORH = h),KEEPAPP允许保持近似系数(0、1),CRIT(仅用于小波包)是熵名(参见WENTROPY)。
% IN1是den(去噪)或者cmp(压缩)
% IN2是wv(小波分解)或者wp(小波包分解)。
s2=wdencmp('gbl',c,l,'db1',3,thr,sorh,keepapp);%利用ddencmp得到的阈值、阈值方式、近似保持系数对小波分解后的信号c进行去噪
% WDENCMP使用小波对信号或图像进行去噪或压缩处理。
% [XC,CXC,LXC,PERF0,PERFL2] = WDENCMP('gbl',X,'wname',N,THR,SORH,KEEPAPP)返回输入信号X 的去噪或压缩版本的XC,使用全局正阈值THR进行小波系数阈值化。
% 附加输出参数[CXC,LXC]是XC的小波分解结构,
% PERFL2和PERF0是以百分比表示的L^2恢复和压缩分数。
% PERFL2 = 100*(CXC的向量范数/ C的向量范数)^2其中[C,L]为X的小波分解结构。
% 小波分解在第N层执行,'wname'是一个包含小波名称的字符串。
% SORH ('s'或'h')用于软阈值或硬阈值(有关详细信息,请参阅WTHRESH)。
% 如果KEEPAPP = 1,逼近系数不能设置阈值,否则是可能的。
subplot(2,2,3);
plot(s2);
title('默认阈值消噪后的信号');
xlabel('样本序号n');
ylabel('幅值A');
% 三、用给定的软阈值进行消噪处理
softd1=wthresh(d1,'s',1.465);% 对d1进行软阈值
% WTHRESH执行软或硬阈值。
% Y = WTHRESH(X,SORH,T)返回输入向量或矩阵X的软(如果SORH = 's')或硬(如果SORH = 'h') 阈值。T是阈值。
% Y = WTHRESH(X,'s',T) returns Y = SIGN(X).(|X|-T)+, soft thresholding is shrinkage.
% Y = WTHRESH(X,'h',T) returns Y = X.1_(|X|>T), hard thresholding is cruder.
softd2=wthresh(d2,'s',1.823); % 对d2进行软阈值
softd3=wthresh(d3,'s',2.768);% 对d3进行软阈值
% softdl softd2 softd3为执行阈值处理后的细节系数
c2=[a3 softd3 softd2 softd1];% 将近似系数与(经过阈值处理后的)细节系数合并
s3=waverec(c2,l,'db1'); % 使用c2和级数l来重构s3
subplot(2,2,4);
plot(s3);
title('给定软阈值消噪后的信号');
xlabel('样本序号n');
ylabel('幅值A');
在本例程中,分别利用前面所提到的了3种消噪方法进行处理。
从上图得到的结果来看:应用强制消噪处理后的信号较为光滑,但是它很有可能丢了信号中的一些有用成分;默认阈值消噪的效果较好,保留了有用信号的高频成分,同时对微小扰动去噪效果明显;给定软阈值消噪需要有一定的经验或者需要多次试验,也可作为备选。