Gtld crosscorr: различия между версиями

Материал из GTL-wiki
Перейти к навигации Перейти к поиску
 
(не показаны 3 промежуточные версии этого же участника)
Строка 1: Строка 1:
== Краткое описание ==
== Краткое описание ==
Функция предназначена для проведения кросс корреляционного анализа сигнала на предмет наличия линейной связи двух массивов (степень похожести). В результате работы функции возвращается объект с параметрами расчетов.
Функция предназначена для проведения кросс корреляционного анализа сигнала с фиксированным сдвигом на предмет наличия линейной связи двух массивов (степень похожести). В результате работы функции возвращается объект с параметрами расчетов.


== Синтаксис ==
== Синтаксис ==
Стандартная конструкция выглядит таким образом:
Стандартная конструкция выглядит таким образом:
<pre style="color: purple>
<pre style="color: purple>
var __autocorr = getAutoCorr(
var __cross = new corrClass(
     {
     {
       name: "Correlation form", //имя графика функции
       x: array1, //первый массив
       src: __max, //массив данных пиковой формы сигнала
       y: array2, //второй массив
       lag: 0.5, //коэффициент смещения сигнала
       lag: 2, //величина сдвига (количество индексов)
      color: 0x6A5ACD, //цвет отрисовки графика в формате HEX
      time: 0.01, //цена деления оси времени, с
      canvas: canvas3 //координатная плоскость для отрисовки графика функции
     }
     }
);  
);  
Строка 18: Строка 15:


== Результат ==
== Результат ==
:<code style="color: purple>__autocorr.avg</code> - среднее значение модуля коэффициента автокорреляции;
:<code style="color: purple>__cross.calcCorr()</code> - вычисление коэффициента корреляции двух массивов;
:<code style="color: purple>__autocorr.rms</code> - СКЗ коэффициента автокорреляции;
:<code style="color: purple>__cross.calcCross()</code> - получение кросс-корреляционной функции двух массивов для фиксированного сдвига;
:<code style="color: purple>__autocorr.ampl</code> - максимальное значение коэффициента автокорреляции после 1% формы сигнала;
:<code style="color: purple>__autocorr.data</code> - массив значений коэффициента автокорреляции (для построения графика);


== Содержание функции ==
== Содержание функции ==
<pre>
<pre>
function getAutoCorr(options) {
class corrClass {
     let result = {}; //результат
     constructor(args) {
    let plot = []; //массив значений корреляции для графика
        this.x = args.x; // массив данных X
    let arr = options.src;
        this.y = args.y; // массив данных Y
    let arr2 = arr.concat(arr); //расширяем массив данных
        this.lag = args.lag; // величина сдвига (количество индексов)
    let lag = options.lag;
    }


     let T = Math.floor(arr.length * lag); //определяем количество индексов (шагов) для смещения массива
     // Вычисление коэффициента корреляции Пирсона
    let avg = arr.reduce((acc, item) => (acc + item)) / arr.length; //среднее значение массива
    calcCorr(x, y) {
    let X = 0; //числитель функции
        const meanX = x.reduce((sum, val) => sum + val, 0) / x.length; // вычисление среднего значения по массиву X
    let Y = arr.reduce((acc, item) => (acc + (item - avg) ** 2), 0); //рассчитываем знаменатель функции
        const meanY = y.reduce((sum, val) => sum + val, 0) / y.length; // вычисление среднего значения по массиву Y
        let cov = 0, varX = 0, varY = 0;
        for (let i = 0; i < x.length; i++) {
            cov += (x[i] - meanX) * (y[i] - meanY); // ковариация
            varX += (x[i] - meanX) * (x[i] - meanX); // дисперсия первого массива (отклонение от среднего)
            varY += (y[i] - meanY) * (y[i] - meanY); // дисперсия второго массива (отклонение от среднего)
        }


    const arrDiff = arr.map(value => value - avg); //разница от avg
        if (varX === 0 || varY === 0) return 0; // изменчивости нет — корреляцию посчитать нельзя. Возвращаем 0
    for (let i = 0; i < T; i++) {
         return cov / Math.sqrt(varX * varY)
        X = 0;
     }
        for (let j = 0; j < arr.length; j++) { X += arrDiff[j] * (arr2[j + i] - avg) }; //рассчитываем числитель функции
         plot.push(X / Y); //записываем значение в массив коэффициентов
     }; //смещение массива


     let plot0 = plot.slice(Math.floor(0.01 * plot.length));
     // Вычисление кросс-корреляции (коэффициент Пирсона)
     let akf_avg = plot0.reduce((acc, item) => (acc + Math.abs(item)), 0) / plot0.length; //среднее значение коэффициента
     calcCross(x, y, lag) {
    let akf_sqr = plot0.reduce((acc, item) => (acc + item ** 2), 0); //сумма квадратов значений
        const n = x.length; // длина массива
    let akf_rms = Math.sqrt(akf_sqr / plot0.length); //СКЗ коэффициента
        const outLen = 2 * lag + 1;
    let akf_max = Math.max(...plot0); //определяем максимальное значение коэффициента
        const result = new Float64Array(outLen); // массив результатов расчета корреляции (кросс корреляционная функция)


    result["avg"] = akf_avg;
        // Добавляем lag нулей в начало и lag нулей в конец
    result["rms"] = akf_rms;
        const zeros = Array(lag).fill(0); // нулевой массив
    result["ampl"] = akf_max;
        const xArr = [...zeros, ...x, ...zeros]; // расширяем массив x
    result["data"] = plot;


    //отрисовка графика на plot
        for (let i = 0; i < outLen; i++) {
    if (options.canvas != undefined) {
            const start = i; // при i=0 берем окно с lag нулей слева
        options.canvas.add(
             const xWin = xArr.slice(start, start + n); // вырезаем из массива окно, равной длины
             {
            result[i] = this.__calcCorr(xWin, y); // вычисляем корреляцию
                color: options.color,
        }
                name: options.name,
                x: options.time,
                y: plot
            }
        );
    };


    return result;
        return result
}; //рассчет автокорреляции
    }
}
</pre>
</pre>

Текущая версия от 23:56, 20 сентября 2026

Краткое описание

Функция предназначена для проведения кросс корреляционного анализа сигнала с фиксированным сдвигом на предмет наличия линейной связи двух массивов (степень похожести). В результате работы функции возвращается объект с параметрами расчетов.

Синтаксис

Стандартная конструкция выглядит таким образом:

var __cross = new corrClass(
    {
      x: array1, //первый массив
      y: array2, //второй массив
      lag: 2, //величина сдвига (количество индексов)
    }
); 

Результат

__cross.calcCorr() - вычисление коэффициента корреляции двух массивов;
__cross.calcCross() - получение кросс-корреляционной функции двух массивов для фиксированного сдвига;

Содержание функции

class corrClass {
    constructor(args) {
        this.x = args.x; // массив данных X
        this.y = args.y; // массив данных Y
        this.lag = args.lag; // величина сдвига (количество индексов)
    }

    // Вычисление коэффициента корреляции Пирсона
    calcCorr(x, y) {
        const meanX = x.reduce((sum, val) => sum + val, 0) / x.length; // вычисление среднего значения по массиву X
        const meanY = y.reduce((sum, val) => sum + val, 0) / y.length; // вычисление среднего значения по массиву Y
        let cov = 0, varX = 0, varY = 0;
        for (let i = 0; i < x.length; i++) {
            cov += (x[i] - meanX) * (y[i] - meanY); // ковариация
            varX += (x[i] - meanX) * (x[i] - meanX); // дисперсия первого массива (отклонение от среднего)
            varY += (y[i] - meanY) * (y[i] - meanY); // дисперсия второго массива (отклонение от среднего)
        }

        if (varX === 0 || varY === 0) return 0; // изменчивости нет — корреляцию посчитать нельзя. Возвращаем 0 
        return cov / Math.sqrt(varX * varY)
    }

    // Вычисление кросс-корреляции (коэффициент Пирсона)
    calcCross(x, y, lag) {
        const n = x.length; // длина массива
        const outLen = 2 * lag + 1;
        const result = new Float64Array(outLen); // массив результатов расчета корреляции (кросс корреляционная функция)

        // Добавляем lag нулей в начало и lag нулей в конец
        const zeros = Array(lag).fill(0); // нулевой массив
        const xArr = [...zeros, ...x, ...zeros]; // расширяем массив x

        for (let i = 0; i < outLen; i++) {
            const start = i; // при i=0 берем окно с lag нулей слева
            const xWin = xArr.slice(start, start + n); // вырезаем из массива окно, равной длины
            result[i] = this.__calcCorr(xWin, y); // вычисляем корреляцию
        }

        return result
    }
}