我想要关于如何优化我的代码的建议。执行时间过长

Question

我编写了一个 MATLAB 代码，用于从 SAC（地震）文件（通过另一个代码读取）中查找地震信号（例如 P 波）。该算法称为 STA/LTA ​​触发算法（实际上对我的问题并不那么重要）

重要的是，实际上这段代码运行良好，但由于我的地震文件太大（1GB，即两个月），执行需要将近 40 分钟才能看到结果。因此，我觉得有必要优化代码。

我听说用高级函数替换循环会有所帮助，但由于我是 MATLAB 的新手，我不知道如何去做，因为代码的目的是扫描每个时间序列。 另外，我听说预分配可能会有所帮助，但我只是知道如何实际执行此操作。

由于此代码是关于地震学的，因此可能难以理解，但我在顶部的注释可能会有所帮助。我希望我能在这里得到有用的建议。 以下是我的代码。

function[pstime]=classic_LR(tseries,ltw,stw,thresh,dt)

% This is the code for "Classic LR" algorithm
% 'ns' is the number of measurement in STW-used to calculate STA 
% 'nl' is the number of measurement in LTW-used to calculate LTA
% 'dt' is the time gap between measurements i.e. 0.008s for HHZ and 0.02s for BHZ
% 'ltw' and 'stw' are long and short time windows respectively
% 'lta' and 'sta' are long and short time windows average respectively
% 'sra' is the ratio between 'sta' and 'lta' which will be each component
% for a vector containing the ratio for each measurement point 'i'
% Index 'i' denotes each measurement point and this will be converted to actual time

nl=fix(ltw/dt);
ns=fix(stw/dt);
nt=length(tseries);
aseries=abs(detrend(tseries));
sra=zeros(1,nt);

for i=1:nt-ns
    if  i>nl 
        lta=mean(aseries(i-nl:i));
        sta=mean(aseries(i:i+ns));
        sra(i)=sta/lta;
    else
        sra(i)=0;
    end
end

[k]=find(sra>thresh);
if ~isempty(k)
    pstime=k*dt;
else 
    pstime=0;
end

return;

Answer 1

如果您有 MATLAB 2016a 或更高版本，则可以使用 movmean 代替循环（这意味着您也不需要预先分配任何东西）：

lta = movmean(aseries(1:nt-ns),nl+1,'Endpoints','discard');
sta = movmean(aseries(nl+1:end),ns+1,'Endpoints','discard');
sra = sta./lta;

这里唯一的区别是你会得到sra，没有前导零和尾随零。这很可能是最快的方法。例如，如果aseries '仅' 8 MB，则此方法需要不到 0.02 秒，而原始方法需要将近 6 秒！

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但是，即使您没有 Matlab 2016a，考虑到您的循环，您仍然可以执行以下操作：

1. 删除 else 语句 - sta(i) 在预分配中已经为零。
2. 从nl+1 开始循环，而不是检查i 何时大于nl。

所以你的新循环将是：

for i=nl+1:nt-ns
    lta = mean(aseries(i-nl:i));
    sta = mean(aseries(i:i+ns));
    sra(i)=sta/lta;
end

但不会这么快。