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想想鸟

银虫 (小有名气)

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[交流] 【求助】关于交叉谱分析的问题已有3人参与

请问有哪位大侠知道交叉谱分析怎么做？用什么软件？需不需要编程？如需编程可否提供一段程序？

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1楼2010-06-23 18:15:29

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wangzhe87

银虫 (正式写手)

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★ ★
yanggis(金币+2):感谢回复。 2010-06-23 19:44:21
想想鸟(金币+20):谢谢 2010-06-29 11:18:34

7．4 交叉谱分析
7.4.1功能
计算两个不同的时间序列x1(t)，x2 (t)的交叉谱。
7.4.2方法说明
为不同的复谱，故交叉谱仍是复谱，它可以写成实部与虚部之和的形式，即：
7.4.3子程序语句
SUBROUTINE SPECTRUM2(N,M,X1,X2, R12,R21,P11,P22,P12,Q12,R212,THITA)
7.4.4哑元说明
N——整型变量，输入参数，序列长度。
M——整型变量，输入参数，最大落后长度。
X1——实型一维数组，输入参数，长度为N，存放第一要素观测序列值。
X2——实型一维数组，输入参数，长度为N，存放第二要素观测序列值。
R11——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X1的自相关系数。
R22——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X2的自相关系数。
R12——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放落后相关系数（X2落后于X1）。
R21——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放落后相关系数（X1落后于X2）。
P11——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X1的功率谱。
P22——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X2的功率谱。
P12——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X1和X2的协谱。
Q12——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X1和X2的正交谱。
R212——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X1和X2的凝聚谱。
THITA——实型一维数组，输出参数，长度为M+1，存放X1和X2的位相差谱。
7.4.5子程序（子程序名为：SPECTRUM2）
SUBROUTINE SPECTRUM2(N,M,X1,X2, R12,R21,P11,P22,P12,Q12,R212,THITA)
REAL(4),DIMENSION(N)::X1,X2
REAL(4),DIMENSION(0:M)::R12,R21,R11,R22,P12,Q12,P22,P11,R212,THITA,B
REAL(4):: X1BAR,X2BAR
INTEGER:: TAO,T
REAL(4),PARAMETER:

I=3.1415926
X1BAR=0
X2BAR=0
DO I=1,N
   X1BAR=X1BAR+X1(I)
   X2BAR=X2BAR+X2(I)
END DO
X1BAR=X1BAR/N
X2BAR=X2BAR/N
S1=0
S2=0
DO I=1,N
   S1=S1+(X1(I)-X1BAR)**2
   S2=S2+(X2(I)-X2BAR)**2
END DO
S1=SQRT(S1/N)
S2=SQRT(S2/N)
DO TAO=0,M
   R11(TAO)=0
   R22(TAO)=0
   R12(TAO)=0
   R21(TAO)=0
   DO T=1,N-TAO
      R11(TAO)=R11(TAO)+(X1(T)-X1BAR)/S1*(X1(T+TAO)-X1BAR)/S1
      R22(TAO)=R22(TAO)+(X2(T)-X2BAR)/S2*(X2(T+TAO)-X2BAR)/S2
      R12(TAO)=R12(TAO)+(X1(T)-X1BAR)/S1*(X2(T+TAO)-X2BAR)/S2
      R21(TAO)=R21(TAO)+(X2(T)-X2BAR)/S2*(X1(T+TAO)-X1BAR)/S1
   END DO
   R11(TAO)=R11(TAO)/(N-TAO) !wangzhe
   R22(TAO)=R22(TAO)/(N-TAO) !wangzhe
   R12(TAO)=R12(TAO)/(N-TAO)
   R21(TAO)=R21(TAO)/(N-TAO)
END DO
DO L=0,M
   IF(L.EQ.0.OR.L.EQ.M)THEN
      B(L)=0.5
   ELSE
      B(L)=1.
   END IF
   P11(L)=R11(0)
   P22(L)=R22(0)
   P12(L)=R12(0)
   Q12(L)=0
   DO TAO=1,M-1
      P11(L)=P11(L)+R11(TAO)*(1+COS(PI*TAO/M))*COS(L*PI*TAO/M)
      P22(L)=P22(L)+R22(TAO)*(1+COS(PI*TAO/M))*COS(L*PI*TAO/M)
      P12(L)=P12(L)+0.5*(R12(TAO)+R21(TAO))*(1+COS(PI*TAO/M))*COS(L*PI*TAO/M)
      Q12(L)=Q12(L)+0.5*(1+COS(PI*TAO/M))*SIN(PI*L*TAO/M)*(R12(TAO)-R21(TAO))
   END DO
   P11(L)=B(L)*P11(L)/M
   P22(L)=B(L)*P22(L)/M
   P12(L)=B(L)*P12(L)/M
   Q12(L)=B(L)*Q12(L)/M
END DO
DO L=1,M-1
   R212(L)=(P12(L)**2+Q12(L)**2)/(P11(L)*P22(L))
   THITA(L)=180/PI*ATAN(Q12(L)/P12(L))
END DO
END

7.4.6例
计算某海区10年逐月的海表温度和其水面上的气温的月平均值的交叉谱。序列长度为N=12*10=120，取M=12。海表温度值存放在文件aa2.dat中。
PROGRAM MAIN
PARAMETER(N=120,M=12)
REAL(4),DIMENSION(N)::X1,X2
REAL(4),DIMENSION(0:M)::R12,R21,P11,P22,P12,Q12,R212,THITA
OPEN(10,FILE='AA2.DAT')
DO I=1,N
READ(10,'(2F8.2)')X1(I),X2(I)
END DO
CLOSE(10)
CALL SPECTRUM2(X1,X2,N,M,R12,R21,P11,P22,P12,Q12,R212,THITA)
OPEN(12,FILE=' SPECTRUM2.DAT')
WRITE(12,'("    P11    P22    P12    Q12    R212    THITA  "

')
DO I=0,M
   WRITE(12,’ (6F10.5)’)P11(I),P22(I),P12(I),Q12(I),R212(I),THITA(I)
END DO
END
计算结果:
   P11    P22    P12    Q12    R212 THITA
1.51247 .96051 .00389 .00000 .00000 .00000
  28.94028  28.65097 .23889 -.01301 .00007  -3.11841
  54.76953  55.47872 .47035 -.02624 .00007  -3.19265
  28.95655  29.08382 .24203 -.01254 .00007  -2.96616
2.52968 1.94579 .01212 .00164 .00003 7.71021
1.25791 .96728 .00703 .00145 .00004  11.67822
.55827 .56115 .00248 .00080 .00002  17.81564
.40535 .52044 .00187 .00020 .00002 6.15760
.28200 .49032 .00138 -.00036 .00001 -14.69649
.18011 .38023 .00066 -.00069 .00001 -46.52385
.21489 .37978 .00105 -.00050 .00002 -25.59904
.25977 .39727 .00135 .00017 .00002 6.97895
.13311 .18373 .00055 .00000 .00000 .00000