如何在 MATLAB 中同步两个或多个波形？答案

【问题标题】：How do I sync two or more waveforms in MATLAB?如何在 MATLAB 中同步两个或多个波形？
【发布时间】：2013-08-01 08:04:26
【问题描述】：

我会尝试更具体一点：我有几个信号的时间历史，它们具有几乎所有相同的行为（正弦波），但都在不同的时间点开始。如何自动检测初始时间延迟并将其删除，以便所有正弦波在同一时刻开始？

【问题讨论】：

听起来您正在尝试重现示波器的行为。您能否发布可用于重现信号的图像或代码。 “几乎相同”不是很有帮助。在正弦波开始之前信号是静态的吗？
我可以在 cmets 中发布图像吗？但无论如何，想象一下你有 3 个幅度和频率相同的正弦波，它们在不同的时刻开始。我想要做的是“同步”它们，使它们都在同一时刻开始。我已经手动切割了 3 个向量，从而消除了初始偏移量，但我正在寻找一个自动执行完全相同的功能的函数。我也尝试过使用“xcorr”，但我得到的回报要么没有真正的帮助，要么我不知道如何使用它。有什么帮助吗？

标签： matlab synchronization waveform

【解决方案1】：

如果您有两个信号 x 和 y，每个信号都是一个 n x 1 矩阵，其中 y 是 x 的移位版本：

[c,lags] = xcorr(x,y); % c is the correlation, should have a clear peak
s = lags(c==max(c)); % s is the shift you need
y2 = circshift(y,s); % y2 should now overlap x

（仅用于演示目的 - 我不建议您对实际数据进行 circshift）。在这种情况下，您正在寻找的偏移与 x 和 y 的长度相比，理想情况下应该相对较小。很大程度上取决于噪声水平和偏移的性质。

【讨论】：

【解决方案2】：

以下方法在低噪声条件和快速采样下工作得非常好，并且可能会根据您对准确性的要求进行。它使用一个简单的阈值，因此当事情变得嘈杂时会变得不准确。将thresh 调整为高于噪声的较低值。

Nwav = 3;
Np = 100;
tmax = 50;
A = 1000;
Nz = Np/5;

%%%%%%%%%%%%%%
thresh = A/50;
%%%%%%%%%%%%%%



% generate some waveforms
t = [0:tmax/(Np-1):tmax].';
w = rand(1,Nwav);
offs = round(rand(1,Nwav)*100);
sig = [A*sin(t(1:end-Nz)*w) ; zeros(Nz,Nwav)] + randn(Np,Nwav);
for ii=1:Nwav
    sig(:,ii) = circshift(sig(:,ii),round(rand()*Nz));
end
figure, plot(t,sig)
hold on, plot(t,repmat(thresh,length(t),1),'k--')


% use the threshold and align the waveforms
for ii=1:Nwav
    [ir ic] = find(sig(:,ii)>thresh,1)
    sig(:,ii) = circshift(sig(:,ii),-ir+1);
end
figure, plot(t,sig)
hold on, plot(t,repmat(thresh,length(t),1),'k--')

还有改进的余地（噪声过滤、斜率检测），但这应该可以帮助您入门。

我还建议您查看波形处理工具箱，例如 matlab central。

【讨论】：

感谢您的意见！我有点搞定了！一切都是自动的，除了门槛！有时我不得不调整它，因为噪音！我也在使用低通滤波器来降低噪音，但有时还不够！还是谢谢你