2015-04-02 40 views
3

我在MATLAB有一个for循环和其计算的正弦函数之和,如下所示:Matlab的:如何向量化的矢量功能

% preliminary constants, etc. 
tTot = 2; 
fS = 10000;dt = 1/fS; % total time, sampling rate 
Npts = tTot * fS; %number of points 
t = dt:dt:tTot; 
c1 = 2*pi/tTot; 
c2 = pi/fS;  
s = zeros(1,Npts) 

% loop to optimize: 
for(k=1:Npts/2) 
    s = s + sin(c1*k*t - c2*k*(k-1)) 
end 

基本上,一个班轮for循环变得NPTS变得很慢大。困难来自于我对k个参数k定义的向量求和。

有没有办法通过矢量化来提高效率?一种方法到目前为止,我已经采取是定义一个矩阵,总结出来的结果,但是这给了我较大的向量的内存不足的错误:

[K,T] = meshgrid(1:1:Npts,t); 
s = sum(sin(c1*K.*T - c2*K.*(K-1)),2); 

任何帮助,将不胜感激。

回答

3

方法#1

利用差分式的正弦:sin(A-B) = sin A cos B - cos A sin B,使我们能够充分利用fast matrix multiplication -

K = 1:Npts/2; 
p1 = bsxfun(@times,c1*K(:),t(:).'); 
p2 = c2*K(:).*(K(:)-1); 
s = cos(p2).'*sin(p1) - sin(p2).'*cos(p1); 

方法2

随着bsxfun -

K = 1:Npts/2; 
p1 = bsxfun(@times,c1*K(:),t(:).'); 
p2 = c2*K(:).*(K(:)-1); 
s = sum(sin(bsxfun(@minus, p1,p2)),1); 

方法#1可被修改以更小尺寸的环带,以适应具有较大的数据数组如下所示的问题 -

num_blks = 100;%// Edit this based on how much RAM can handle workspace data 
intv_len = Npts/(2*num_blks); %// Interval length based on number of blocks 

KP = 1:Npts/2; 
P2 = c2*KP(:).*(KP(:)-1); 
sin_P2 = sin(P2); 
cos_P2 = cos(P2); 

s = zeros(1,Npts); 
for iter = 1:intv_len:Npts/2 
    K = iter:iter+intv_len-1; 
    p1 = bsxfun(@times,c1*K(:),t(:).'); 
    s = s + (cos_P2(K).'*sin(p1) - sin_P2(K).'*cos(p1)); 
end 
+0

尼斯,谢谢。这种方法仍然会出现内存错误,但我开始怀疑这是大型矢量化的问题。 – Orko 2015-04-02 19:46:36

+0

@Orko是的,我认为它是因为你的系统内存不能一次处理这么大的操作。 – Divakar 2015-04-02 19:52:37

+1

@Orko Addee是一个修改后的版本,用于解决大型数据阵列的问题,请查看! – Divakar 2015-04-02 21:27:01