范围熵：信号复杂性与自相似性之间的桥梁
计算物理
2018-12-17 v3 信息论
math.IT
定量方法
摘要
近似熵（ApEn）和样本熵（SampEn）被广泛用于真实世界现象的时间复杂性分析。然而，它们与作为自相似性度量的 Hurst 指数之间的关系未被广泛研究。此外，ApEn 和 SampEn 易受信号幅度变化影响。解决此问题的常见做法是以信号标准差对其输入信号幅度进行校正。在本研究中，我们首先通过仿真表明，ApEn 和 SampEn 在其容差 r 和嵌入维数 m 参数上与 Hurst 指数相关。随后我们提出一种对 ApEn 和 SampEn 的修正，称为范围熵或 RangeEn。我们表明，与 ApEn 和 SampEn 相比，RangeEn 对非平稳信号变化更鲁棒，且与 Hurst 指数具有更线性的关系。RangeEn 在容差 r 平面上介于 0（最大熵）与 1（最小熵）之间，且无需信号幅度校正。最后，我们以表征癫痫 EEG 数据的临床实用性为例，展示了信号熵测度的实际应用价值。
引用
@article{arxiv.1809.06500,
title = {Range entropy: A bridge between signal complexity and self-similarity},
author = {Amir Omidvarnia and Mostefa Mesbah and Mangor Pedersen and Graeme Jackson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.06500},
year = {2018}
}
备注
This is the revised and published version in Entropy