本發(fā)明涉及信號(hào)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種時(shí)間序列相似性的度量方法。

背景技術(shù)：

時(shí)間序列的相似性度量在額定趨勢(shì)分析、心電圖、網(wǎng)絡(luò)和視頻監(jiān)控等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的相似性度量方法有相關(guān)系數(shù)、矢量角余弦和豪斯多夫距離，但這些方法在處理時(shí)間軸上的畸變或振幅方向的平移與縮放等問(wèn)題上效果很差。有人提出用動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲和動(dòng)態(tài)規(guī)劃算法來(lái)解決時(shí)間彎曲的問(wèn)題，但是，這些方法操作復(fù)雜，且對(duì)電磁系統(tǒng)并不適用。例如，通過(guò)基于信號(hào)相似性的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性分析來(lái)進(jìn)行電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的健康監(jiān)控，上述方法便不適用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種時(shí)間序列相似性的度量方法。它能更精確解決同長(zhǎng)度時(shí)間序列相似度定量度量問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種時(shí)間序列相似性的度量方法，包括以下步驟：

步驟1、確定時(shí)間序列的畸變方向，用A'x+B'y+C'＝0表示，其中，A'、B'、C'分別代表常量；

步驟2、計(jì)算畸變方向的正交方向，用Ax+By+C＝0表示，其中，AA′+BB′＝0，A、B、C分別代表常量；

步驟3、計(jì)算時(shí)間序列到Ax+By+C＝0的距離，

$d\[p\left(k\right)\]=\left|\frac{{\mathrm{Ap}}_x\left(k\right)+{\mathrm{Bp}}_y\left(k\right)+C}{\sqrt{A^2+B^2}}\right|$

$d\[q\left(k\right)\]=\left|\frac{{\mathrm{Aq}}_x\left(k\right)+{\mathrm{Bq}}_y\left(k\right)+C}{\sqrt{A^2+B^2}}\right|$

其中，p_x，p_y，q_x，q_y表示原時(shí)間序列離散采樣后的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，p(k)、q(k)表示時(shí)間序列，A、B、C分別代表常量；

步驟4、將所得新數(shù)據(jù)按由小到大的順序排序，得到新的序列并計(jì)算歐氏距離，

其中，Ed代表歐式距離，L代表一個(gè)周期采樣的點(diǎn)數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)非常適用于電磁系統(tǒng)時(shí)間序列匹配問(wèn)題；

(2)提高了傳統(tǒng)相似度度量精度；

(3)算法簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明基于多傳感器的雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別框圖，其中，圖1(a)為三相電流時(shí)間序列，圖1(b)為按本發(fā)明的方法通過(guò)正交投影后所得到的時(shí)間序列；

圖2也是本發(fā)明基于多傳感器的雷達(dá)輻射源信號(hào)識(shí)別框圖，其中，圖2(a)為按傳統(tǒng)歐式距離計(jì)算方法所得任意兩相時(shí)間序列間的歐氏距離，圖2(b)為按本發(fā)明的方法通過(guò)正交投影后所得到的時(shí)間序列任意兩相間的歐氏距離；

圖3是本發(fā)明處理時(shí)間軸上畸變的配圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例。

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

一種時(shí)間序列相似性的度量方法，包括以下步驟：

步驟1、確定時(shí)間序列的畸變方向，用A'x+B'y+C'＝0表示，其中，A'、B'、C'分別代表常量；

步驟2、計(jì)算畸變方向的正交方向，用Ax+By+C＝0表示，其中，AA′+BB′＝0，A、B、C分別代表常量；

步驟3、計(jì)算時(shí)間序列到Ax+By+C＝0的距離，

$d\[p\left(k\right)\]=\left|\frac{{\mathrm{Ap}}_x\left(k\right)+{\mathrm{Bp}}_y\left(k\right)+C}{\sqrt{A^2+B^2}}\right|$

$d\[q\left(k\right)\]=\left|\frac{{\mathrm{Aq}}_x\left(k\right)+{\mathrm{Bq}}_y\left(k\right)+C}{\sqrt{A^2+B^2}}\right|$

其中，p_x，p_y，q_x，q_y表示原時(shí)間序列離散采樣后的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，p(k)、q(k)表示時(shí)間序列，A、B、C分別代表常量；

步驟4、將所得新數(shù)據(jù)按由小到大的順序排序，得到新的序列并計(jì)算歐氏距離，

其中，Ed代表歐式距離，L代表一個(gè)周期采樣的點(diǎn)數(shù)。

如圖3所示，假設(shè)兩個(gè)時(shí)間序列在時(shí)間軸上存在畸變，對(duì)于離散采樣系統(tǒng)，取序列1為[p(k-L),p(k-L+1),…,p(k)]，序列2為[q(k-L),q(k-L+1),…,q(k)]；

步驟1、確定時(shí)間序列的畸變方向?yàn)閥＝x；

步驟2、計(jì)算畸變方向的正交方向，本例中可取y＝-x+4；

步驟3、分別計(jì)算序列1和序列2上的點(diǎn)到y(tǒng)＝-x+4的距離；

步驟4、將所得新數(shù)據(jù)按由小到大的順序排序，得到新的序列并計(jì)算歐氏距離。

如圖1(a)所示，i_a、i_b、i_C為電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障產(chǎn)生的三相電流序列，i_a、i_b在X軸方向產(chǎn)生畸變。

步驟1、確定時(shí)間序列的畸變方向?yàn)閥＝0；

步驟2、計(jì)算畸變方向的正交方向，本例中可取x＝0；

步驟3、將各序列投影到x＝0上，計(jì)算投影距離；

步驟4、將所得新數(shù)據(jù)按由小到大的順序排序，得到新的序列，如圖1(b)所示。并計(jì)算新序列的歐氏距離，如圖2(b)所示。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變動(dòng)，這些改進(jìn)和變動(dòng)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。