如何生成两个遵循相似（但不相等）正弦形式的随机数序列？

Posted 2021-04-04

我想创建一个模拟图，其中我代表两个设备，它们随时间测量不同深度的水中温度。假设dev.1（记录10米深度的水温）和dev.2（记录30米深度的水温）。由于它是一种模拟（我的目标是在此处说明无关紧要的内容），因此我想生成一个数据框，使我可以绘制这样的图：

您可以在草稿中看到，我想创建两个变量（dev.1和dev.2），温度（在图中为value）随时间以正弦形式振荡。如您所见，在两种设备中，温度的变化类似但不相同（这很重要）。

有人知道如何创建此数据框吗？

答案

library(dplyr)
library(tidyr)
library(ggplot2)

set.seed(1)
t=seq(0,10,0.1)

noise_level = 0.25

dev.1 = sin(t) + 20 + runif(length(t), -noise_level, noise_level)
dev.2 = sin(t) + 25 + runif(length(t), -noise_level, noise_level)

df <- data.frame(t=t, dev.1 = dev.1, dev.2 = dev.2)

df %>% 
  pivot_longer(cols = c(dev.1, dev.2)) %>% 
  ggplot(aes(x = t, y = value, color = name)) +
  geom_line()

您可以更改噪声级别以在正弦波周围获得更多或更少的噪声。

另一答案

你感觉如何？

t <- seq(0, 3*pi, .1)
red <- sin(.95*t+.3) + jitter(.1*t, amount = .03) + 5
blue <- sin(t + rnorm(length(t), .4, .03)) + .3*t + 2

plot(red, col = "red", ylim = c(0,7), type="l")
lines(blue, col = "blue")

您可以通过不同的常数调整摆动，相位等。