您可以根据需要使用movmax
并movmin
结合适当的窗口大小n1
> n2
。这两个函数是在 R2016a 中引入的。看看我的答案的底部,寻找在 R2016a 之前有效的自写替代品。
要获得上限,您可以使用:
xMax = movmax(x,[n1,n1]);
xMax = movmin(xMax,[n2,n2]);
对于下界,只需切换movmin
和movmax
:
xMin = movmin(x,[n1,n1]);
xMin = movmax(xMin,[n2,n2]);
结果可能如下所示:

如果您选择n2=n1
,当数据中有峰值时,界限会非常严格x
。如果您仅通过n2
小于来选择更大的差异n1
,您将在峰值处获得更长的直线。副作用是,当信号从 1 跳到 -1 时,边界开始拉开距离,反之亦然。如果n1
选得太高,100 左右的小部分信号将无法提取。
这是生成上图的完整代码,其中一些示例数据与您的问题中的图相匹配。只需使用这些值n1
并n2
查看它们的效果。
n1 = 20; % for first window
n2 = 18; % for second window
% generate sample data
t = 20:0.1:220;
x = -ones(size(t));
x(t>60&t<100) = 1;
x(t>105&t<135) = 1;
x(t>145&t<155) = 1;
x = x + 0.4*randn(size(x));
% get upper bounds
xMax = movmax(x,[n1,n1]);
xMax = movmin(xMax,[n2,n2]);
% get lower bounds
xMin = movmin(x,[n1,n1]);
xMin = movmax(xMin,[n2,n2]);
% draw figure for illustration
figure; hold on;
plot(t,x);
xlim([20,220]);
ylim([-3,3]);
plot(t,xMax,'r','LineWidth',1.1);
plot(t,xMin,'Color',[0,0.5,0],'LineWidth',1.1);
R2016a 之前
要拥有 R2016a 之前的 MATLAB 版本的基本功能,我们可以实现自己的函数。因此,我们需要应用一个可以很容易实现的移动最小值(或分别为移动最大值)。为了保持与 R2016a 中的函数的兼容性,我们将实现第二个参数是标量并且它是两个元素的向量的情况。这涵盖了与此处所见类似的以下语法,但具有需要是向量的限制。movmin
movmax
x
y = movingmax(x,k)
y = movingmax(x,[kb kf])
这是movingmax
替换的代码movmax
:
function y = movingmax(x,n)
if length(n) > 1
a=n(1); b=n(2);
else
b=floor((n-1)/2); a=b+mod(n-1,2);
end
s = size(x);
xp = [ones(a,1)*x(1);x(:);ones(b,1)*x(end)];
y = zeros(size(x));
for k = 1:length(x)
y(k) = max(xp(k:k+a+b));
end
y = reshape(y,s);
这是movingmin
替换的代码movmin
:
function y = movingmin(x,n)
if length(n) > 1
a=n(1); b=n(2);
else
b=floor((n-1)/2); a=b+mod(n-1,2);
end
s = size(x);
xp = [ones(a,1)*x(1);x(:);ones(b,1)*x(end)];
y = zeros(size(x));
for k = 1:length(x)
y(k) = min(xp(k:k+a+b));
end
y = reshape(y,s);