如何将信号归一化为零均值和单位方差？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何将信号归一化为零均值和单位方差？

【英文标题】：How to normalize a signal to zero mean and unit variance?

【发布时间】：2012-02-01 18:43:37

【问题描述】：

我是 MATLAB 新手，我正在尝试使用 MATLAB 构建语音变形系统。

所以我想知道如何使用 MATLAB 将信号归一化为零均值和单位方差？

【问题讨论】：

normalize mat file in matlab的可能重复

【参考方案1】：

如果您的信号在矩阵 X 中，则通过移除平均值使其为零均值：

X=X-mean(X(:));

单位方差除以标准差：

X=X/std(X(:));

【讨论】：

一个评论/问题@Oli，在您的代码中，您实际上是在计算对齐/零均值数据（x-mu）的std，即：std(x-mu)，但它应该是：std(x)，对吧？

\forall 标量 a, std(x) == std(x+a)

【参考方案2】：

如果你有统计工具箱，那么你可以计算

Z = zscore(S);

【参考方案3】：

您可以确定信号的平均值，然后从所有条目中减去该值。这会给你一个零均值的结果。

要获得单位方差，请确定信号的标准差，然后将所有条目除以该值。

【参考方案4】：

看起来您实际上是在研究计算数据的 z-score 或 标准分，这是通过以下公式计算的：z = (x-mean (x))/标准(x)

这应该可行：

%% Original data (Normal with mean 1 and standard deviation 2)
x = 1 + 2*randn(100,1);
mean(x)
var(x)
std(x)

%% Normalized data with mean 0 and variance 1
z = (x-mean(x))/std(x);
mean(z)
var(z)
std(z)

【参考方案5】：

为了避免被零除！

function x = normalize(x, eps)
    % Normalize vector `x` (zero mean, unit variance)

    % default values
    if (~exist('eps', 'var'))
        eps = 1e-6;
    end

    mu = mean(x(:));

    sigma = std(x(:));
    if sigma < eps
        sigma = 1;
    end

    x = (x - mu) / sigma;
end