Лабораторная работа No. 4
практикума "Анализ временных рядов":

Вейвлет-анализ

Задачи лабораторной работы:

$\bullet$ Ознакомление с теорией вейвлет-преобразования.
$\bullet$ Исследование частотно-временной динамики нестационарных процессов.
$\bullet$ Экспериментальное исследование ритмической динамики живых систем.

Теоретические сведения:

  • Н.А.Хованова, И.А.Хованов, Методы анализа временных рядов. 2001.120с. Глава 2.3

    Ссылки на технические руководства:

    $\bullet$ Как выводить результаты расчета на экран в виде графиков
    $\bullet$ Использование программы gnuplot для оперативного вывода графической информации.

    Порядок выполнения лабораторной работы:

    1) Ознакомление с теоретическим материалом.
    2) Расчет частотно-временного спектра тестового примера с использованием базисной функции Морле (задание 1).
    3) Вейвлет-анализ нестационарного процесса медико-биологического происхождения (предложенный преподавателем вариант задания 2).
    4) Оформление отчета по полученным результатам.

    Содержание и оформление отчета по лабораторной работе:

    Отчет по лабораторной работе представляется в виде latex или html документа по указанию преподавателя. Он должен содержать:

    1) Заголовок, с указанием названия лабораторной работы, Ф.И.О. выполнявших ее студентов, номер учебной группы, номер задания.

    2) Двумерные частотно-временные спектры, позволяющие судить об эволюции характерных частот во времени.

    3) Скалограммы (усредненные энергетические спектры).

    4) Краткое резюме - заключение по пунктам 2-3.

    Список вариантов заданий на выполнение лабораторной работы:

    Задание 1. Для предложенного нестационарного временного ряда провести расчет вейвлет-преобразования на основе базисной функции Морле (воспользоваться программой ``morle.x'').
    Проанализировать частотно-временную динамику, т.е. выявить характерные частоты и проследить их эволюцию во времени. Комментарии к работе программы ``morle.x'' даны в файле ``morle.in''.

    N варианта название файла
    1 test1.dat
    2 test2.dat
    3 test3.dat
    4 test4.dat
    5 test5.dat
    6 test6.dat

    Задание 2. По аналогии с предыдущим заданием провести анализ частотно-временной динамики процесса медико-биологического происхождения. Выявить характерные ритмы и проследить их эволюцию во времени.

    N варианта анализируемый процесс название файла
    1 послед. RR-интервалов человека (норма) rr1.dat
    2 послед. RR-интервалов человека (стресс) rr2.dat
    3 послед. ISI нейрона рыбы-веслоноса isi.dat
    4 сигнал нефрона (периодическая динамика) neph_real1.dat
    5 сигнал нефрона (хаотическая динамика) neph_real2.dat
    6 сигнал артериального давления крысы (норма) apres1.dat
    7 сигнал артериального давления крысы (стресс) apres2.dat