曲線間の一致を測定する方法は?


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測定したRSSI値と比較したい、予想されるRSSI値の経時的な値(以下にプロット)があります。私が探していたのは、それを定量化してパラメーターを変更し、さまざまなアプローチを比較/対比できるようにする方法でした。

信号を比較する方法がわかりませんが、信号の大規模(全体的な形状)と小規模(個別の変動)を考慮に入れるため、これは私の心の中で難しい問題です。

たとえば、以下は1セットの信号のプロットです。 RSSI対時間

画像では、赤い測定信号がおおまかにモデルに従っていることを確認できますが、モデルの正弦波品質のいくつか(一部の場所)をシミュレートするOKジョブも実行しています。何かご意見は?

<>ピシェネットのコメント(妥当と思われる)に応じて、2つの値のdiffをとり、abs(fft(diff))をプロットして、次のようにしました。 FFT

私はそれをどうするかわかりません。実際の周波数はないため、軸をスケーリングする方法がわかりません。その場合、どのメトリックを使用しますか?


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異なる周波数範囲での二乗誤差のようなものを計算する(または異なる周波数帯域に異なるものを分解する)とはどうでしょうか?より低い周波数範囲では、高速バンプに関係なく、全体的な追跡能力を測定します。より高い周波数では、より大きなDCエラーに関係なく、急激な変化を追跡する能力を測定します。
ピシェネット2013

元の投稿に新しいプロットを(編集として)追加して、fft(real(diff))を表示しましたが、それをどのように作成すればよいかよくわかりません。
toozie21 2013

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最初に両方をスムーズにします。その後、非常に良い合意が得られます(それがあなたが望む結果であると仮定します)。PS私は常に、プロットを作成するために使用したデータを共有することをお勧めします。
Emre、2013

より高い周波数で位相を一致させることについてどのくらい気にしますか?時間領域信号を直接(ローパスフィルターの後で)比較し、次に周波数領域をより高い周波数で比較し、大きさのみを調べて位相を無視することをお勧めします。
ダンブライアント2013年

@ toozie21信号のプロパティが変化する時間位置を知っていますか?たとえば、8 ms、17 msなど。
user13107

回答:


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信号が整列していないにもかかわらず、多かれ少なかれ同じことを「意味」している、または類似のデータを参照しているという手掛かりがある場合は、ダイナミックタイムワーピング(DTW)アルゴリズムを使用してより良い対応を取得できます(その後、同じ場所の値)。これらの対応を使用して、RMS、MSE、または好きなものを測定できます。DTWの場合は、次を確認することをお勧めします。http//en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_time_warping

このアイデアを詳しく説明する良い方法は、信号を距離測定として整列させるための最小の労力を計算するEarth Mover Distance(EMD)で利用されます。EMDはここに表示されます:http : //ai.stanford.edu/~rubner/emd/default.htm

EMDは直接距離を提供します。これは、さらに分析するために使用できます。



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私はおそらくいくつかのアプローチを組み合わせるでしょう。最初に、両方の波形を平滑化するか、スプライン補間を実行して、大規模な変動を削除します。時間の偏りが問題にならない場合は、相互相関の後に別のステップを組み合わせてそれらを並べることができます。相互相関ピークが得られたら、そのピークを放物線形状で補間し、一方の波形を再サンプリングして他方の波形と一致させることもできます。その時点で2つの波形間のRMSEを計算し、ゆっくり変化するデルタを示す1つのメトリックを生成します。

その後、補間された値を元の値から差し引いて、小さな時間スケールの偏差を正規化します。そこからそれらを互いにRMSEしようとするか、または単にそれぞれの分散を計算して、必要なものと実際に何を試みているかに応じて、ゆっくりと変化する波形に関する「ノイズ」の量の概念を取得します。測定する。

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