如何在 Gnuplot 中绘制噪声值的平均值

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何在 Gnuplot 中绘制噪声值的平均值

【英文标题】：How to plot average of noise values in Gnuplot

【发布时间】：2015-04-05 12:24:23

【问题描述】：

是否可以在 Gnuplot 中过滤噪声并获得具有不同集合平均值的图？该图如下所示。

【问题讨论】：

您想要一个图作为四条曲线的平均值，还是过滤每条曲线？

嘿克里斯托夫，我想平均每个图中的值。但我想对不同的细分进行平均，因此顺应趋势。我不想要 t_init 到 t_final 之间的固定平均值。

【参考方案1】：

要平滑噪声曲线，您至少有两种策略：一种是使用平滑内核，例如高斯函数，它可以为您提供局部平均值。如果您知道数据的函数形式，另一种是计算总平均值或插值函数。两者都可以用 gnuplot 完成。

由于您没有提供数据文件，因此我生成了以下文件，其中填充了从 $RANDOM bash 变量中获得的 1000 个随机值：

for i in `seq 1 1 1000`; do echo $RANDOM >> data; done

这应该会生成 0 - 32767 范围内的随机数据，也就是说，对于具有足够代表性的数据样本，平均值应该是 16383.5。让我们绘制它以查看原始数据的外观：

plot "data" t "data", 16383.5 t "theoretical average"

第一种策略是使用高斯核对数据进行平滑处理（smooth kdensity）：

plot "data" smooth kdensity t "data", 16383.5 t "theoretical average"

如您所见，此方法在中间提供了很好的平滑，但也考虑到了边缘缺少数据点。

为了防止这种情况发生，我可以通过为第三列提供带宽（在这种情况下等于 10）来增加平滑的“局部性”：

plot "data" u 0:1:(10) smooth kdensity t "data", 16383.5 t "theoretical average"

拟合平均需要fit:

fit a "data" via a
plot "data" t "data", a t "calculated average"

【讨论】：

嘿 Miguel，非常感谢您的回答。如果在整个时间间隔内进行平均，这绝对是有帮助的。是否有可能有一个可以平均的短时间序列？例如，t=0 和 t=5 之间的平均值，然后继续 t=5，t=10。基本上是从平均到平均。这可能吗？

你可以像这样设置间隔fit [0:5] a ...