基于matlab的時(shí)間序列分析

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1、萬方數(shù)據(jù)第29眷第12期VoL29№i2計(jì)算機(jī)工程ComputerEngineering2003年7月July2003·開發(fā)研究與設(shè)計(jì)技術(shù)·文章螭號：1000--3428(2003)12—_017m珈3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼lA中啊分糞號tTP39基于Matlab的時(shí)間序列分析和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建模董吉精。，劉橙彈，尉恚爿}，沈I耐型，周曉東1(1煙臺(tái)海軍航空工程學(xué)院自動(dòng)控制系，煙臺(tái)26400I：2大連深藍(lán)泵業(yè)有限公司，大連11603I)攮薹介紹fMatab語言的特點(diǎn)，結(jié)合火控精度測定數(shù)據(jù)實(shí)例著重討論了其在時(shí)間分析和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建模方面的優(yōu)越性以及應(yīng)用。在實(shí)際工作中使用Matlab可以大大提高試驗(yàn)的效率

2、。關(guān)t訶：Matlab；時(shí)間序列；動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建模AnalvsesandModelingofTimeSeriesBasedonMatlabDONGYanzhi。，LIUSongtao。，WEIZhipin92，SHENTongsheng‘，ZHOUXiaodong。(1AutocontrolDepartment,YantaiNavalAeronauticalEngineeringInstitute，Yantai26400I：2DalianDeepbluePumpCOLtdDalian¨603¨[Abstract]ThispaperintroducescharacteristicofM

3、亂lablanguage，discussesitssupenoritywhenitisappliedtoana哆sesandmodeloftimeseriesbyexampleoffirecontrolsystemaccuracymeasuredataemphaticallyTheuseofMatlabinrealworkc卸greatllyraisetest’sefficiencyIKeywords】Matlab：Timeseries；Dynamicdatamodeling時(shí)問序列是指有序的隨機(jī)數(shù)據(jù)，實(shí)際上是離散的隨機(jī)過程，有時(shí)又稱為動(dòng)態(tài)數(shù)捌”。時(shí)間序列的濾波、平滑、去卷、預(yù)報(bào)

4、和控制的基礎(chǔ)和前提是建模。建模是時(shí)間序列分析中的重要分支。在建模中，往往要進(jìn)行大量的數(shù)學(xué)計(jì)算。目前流行用Fortran、C語言等編制計(jì)算程序，既需要對有關(guān)算法有深刻的了解，還需要熟練地掌握所用語言的語法及編程技巧。對多數(shù)科學(xué)工作者而言，同時(shí)具備這兩方面才能有一定困難。Matlab語言被稱為是一種“演草紙式的科學(xué)計(jì)算語言”口】，它的強(qiáng)大計(jì)算和模擬功能使得許多應(yīng)用領(lǐng)域的各種計(jì)算、演算、模擬等工作變得相當(dāng)簡單，是一個(gè)實(shí)時(shí)進(jìn)行建模和仿真的有力工具。本文著重討論了基于Matlab的時(shí)間序列分析和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)建模問題，并結(jié)合火控精度測定數(shù)據(jù)實(shí)例討論了Matlab4年這方面的優(yōu)越性和實(shí)際應(yīng)用。1M

5、atlab語育的特點(diǎn)被稱為第四代計(jì)算機(jī)語言的Matlab，利用其豐富的函數(shù)資源，使編程人員從煩瑣的程序代碼中解放出來。Matlab用更直觀的、符合人們思維習(xí)慣的代碼，代替了Foaran和C語言的冗長代碼，給用戶帶來最簡潔的程序開發(fā)環(huán)境。Matlab語言簡潔緊湊，使用方便靈括，庫函數(shù)極其豐富，程序書寫形式自由，利用其豐富的庫函數(shù)避開繁雜的子程序編程任務(wù)，壓縮了一切不必要的編程工作。由于庫函數(shù)是由本領(lǐng)域的專家編寫的，用戶不必?fù)?dān)心函數(shù)的可靠催‘”。可以說，用MatlabJ掛行科學(xué)開發(fā)是站在專家的肩膀上。2時(shí)間序列分析和動(dòng)態(tài)敦?fù)?jù)建模2．I采樣藏?fù)?jù)的檢驗(yàn)和璜處刪”在實(shí)際問題中，合理地選擇采

6、樣問隔得到大量的量測數(shù)據(jù)之后，還要進(jìn)行初步的整理和必要的檢驗(yàn)，以期去粗取精，為進(jìn)一步深入分析提供較好的依據(jù)和參考。這些工作都屬于預(yù)處理。包括對量測數(shù)據(jù)進(jìn)行均值、方差和概率直方圖分析、數(shù)據(jù)的正態(tài)性檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)的獨(dú)立性檢驗(yàn)、平穩(wěn)趨勢的檢驗(yàn)、90除野點(diǎn)和提取趨勢項(xiàng)。211野點(diǎn)剔除文中采用的野點(diǎn)剔除方法是Tukey提出的，其基本思想一170一是產(chǎn)生一個(gè)曲線的平滑估計(jì)，然后把它從數(shù)據(jù)中減掉，這樣識(shí)別野點(diǎn)就容易得多了。該方案利用“中位數(shù)”是均值的魯棒(robuSt)估計(jì)這個(gè)事實(shí)。其步驟為：(I)從x(i)構(gòu)造一個(gè)新序j；Ilxl(i)，方法是取x(1)，一，x(5)的中位數(shù)作為xI(3)，然后

7、臺(tái)去x(t)加入x(6)取中位數(shù)得xl(4)，依此類推，直到加入最后一個(gè)數(shù)據(jù)。換言之，總是在相鄰5個(gè)數(shù)據(jù)中擇取中位數(shù)。顯然，xI(i)的項(xiàng)數(shù)比真x(i)項(xiàng)數(shù)少4項(xiàng)。(2)用類似的方法在xl(i)的相鄰的3個(gè)數(shù)據(jù)中擇取中位數(shù)構(gòu)成序列x2(i)。(3)最后是由序列x2q：j)按如下方式構(gòu)成序列x3(i)：x3(i)-x2(i—I)／4+x2(i)／2+x2(i+I)／4(這是一海寧平滑濾波器)。分析序列xCi)-x3(i)，看是否有Ix(i)·x3(i)}>k(預(yù)定值)，如果有，則用