信号下的基本时域频域特征(下)

很久之前写了一篇信号下的基本时域频域特征(上),后来一直催更,直到今天才更新,实在是不好意思,理解万岁。

这次将所有我平时用的16个时域特征10个频域特征的程序都放到这里

)了,另外这次单独列出频域的公式供大家参考。


图1:十个频域特征计算图

程序如下:大家可以对照公式看程序,如果有错误,欢迎指出交流

# ======================= STATISTICAL FEATURES IN TIME DOMAIN =======================
# def fft_fft(sequence_data):
#   fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
#   dc = fft_trans[0]
#   freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
#   freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
#   return dc, freq_spectrum, freq_sum_

def fft_mean(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    return np.mean(freq_spectrum)

def fft_var(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    return np.var(freq_spectrum)

# def fft_std(sequence_data):
#   def fft_fft(sequence_data):
#       fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
#       # dc = fft_trans[0]
#       freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
#       _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
#       return freq_spectrum, _freq_sum_
#   freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
#   return np.std(freq_spectrum)

def fft_entropy(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    pr_freq = freq_spectrum * 1.0 / _freq_sum_
    entropy = -1 * np.sum([np.log2(p+1e-5) * p for p in pr_freq])
    return entropy

def fft_energy(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    return np.sum(freq_spectrum ** 2) / len(freq_spectrum)

def fft_skew(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    _fft_mean, _fft_std = fft_mean(sequence_data), fft_std(sequence_data)
    return np.mean([0 if _fft_std < epsn else np.power((x - _fft_mean) / _fft_std, 3)
                    for x in freq_spectrum])

def fft_kurt(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    _fft_mean, _fft_std = fft_mean(sequence_data), fft_std(sequence_data)
    return np.mean([0 if _fft_std < epsn else np.power((x - _fft_mean) / _fft_std, 4)
                    for x in freq_spectrum])

def fft_shape_mean(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    shape_sum = np.sum([x * freq_spectrum[x]
                        for x in range(len(freq_spectrum))])
    return 0 if _freq_sum_ < epsn else shape_sum * 1.0 / _freq_sum_

def fft_shape_std(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    shape_mean = fft_shape_mean(sequence_data)
    var = np.sum([0 if _freq_sum_ < epsn else np.power((x - shape_mean), 2) * freq_spectrum[x]
                  for x in range(len(freq_spectrum))]) / _freq_sum_
    return np.sqrt(var)

def fft_shape_skew(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    shape_mean = fft_shape_mean(sequence_data)
    return np.sum([np.power((x - shape_mean), 3) * freq_spectrum[x]
                   for x in range(len(freq_spectrum))]) / _freq_sum_

def fft_shape_kurt(sequence_data):
    def fft_fft(sequence_data):
        fft_trans = np.abs(np.fft.fft(sequence_data))
        # dc = fft_trans[0]
        freq_spectrum = fft_trans[1:int(np.floor(len(sequence_data) * 1.0 / 2)) + 1]
        _freq_sum_ = np.sum(freq_spectrum)
        return freq_spectrum, _freq_sum_
    freq_spectrum, _freq_sum_ = fft_fft(sequence_data)
    shape_mean = fft_shape_mean(sequence_data)
    return np.sum([np.power((x - shape_mean), 4) * freq_spectrum[x] - 3
                   for x in range(len(freq_spectrum))]) / _freq_sum_
# =================================== END =====================================

关于所有的特征的程序,大家从文章开头的链接里找,Thanks♪(・ω・)ノ

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,189评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,577评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,857评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,703评论 1 276
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,705评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,620评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,995评论 3 396
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,656评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,898评论 1 298
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,639评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,720评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,395评论 4 319
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,982评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,953评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,195评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,907评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,472评论 2 342