Perhitungan Entropi Spektral dalam MATLAB

Bagaimana cara menghitung Entropi Spektrum sinyal di MATLAB? Saya tahu langkah-langkah dasarnya tetapi akan menyenangkan jika seseorang dapat membantu,

1. Hitung spektrum daya sinyal menggunakan perintah FFT di MATLAB.
2. Hitung Kerapatan Spektrum Daya menggunakan spektrum daya atau menggunakan teknik lainnya.
3. Normalisasikan Power Spectral Density antara , sehingga dapat diperlakukan sebagai fungsi kepadatan probabilitas .$[0, 1]$$p_i$
4. Hitung Entropi$H(s) = -\sum p_i\log_2\left(p_i\right)$

Secara teknis ini bukan forum MATLAB-esque, tapi saya bisa menjelaskan langkah-langkah lebih rinci untuk Anda: Misalkan sinyal input Anda adalah , dan DFT-nya adalah . Untuk sinyal nyata, Anda dapat menggunakan DFT satu sisi, karena setengah lainnya akan menjadi berlebihan ketika Anda melihat Power Spectral Density-nya. (PSD).X ( f $x[n]$$X(f)$

Setelah Anda menghitung DFT dari sinyal Anda, PSD hanyalah . Artinya, Anda harus mengambil besarnya absolut dari hasil DFT Anda, kuadrat.$|X(f)|^2$

Anda sekarang perlu menormalkan PSD sehingga dapat dilihat sebagai Probability Density Function, (PDF). Jadi, PSD yang dinormalisasi, (sebut saja ) hanya akan menjadi:$PSD_n$

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

Akhirnya, entropi spektral Anda adalah:

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

Saya lakukan di sini

Kode sumber saya:

    [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

Kode sumber ini melakukan perhitungan Entral Spectral dari setiap blok berbingkai ...