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2.4 数数数数 数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数数 数数数数数数数

2.4 数据管理

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第二节 数据管理与分析. 2.4 数据管理. 数列变换; 数列和工作表排序; 频率计数; 规格化数据; 选择数据范围; 屏蔽不必要的数据; 线性拟合。. Import ASCII: Tutorial/ Tutorial-2.dat. 变换数列. 创建或变换数列的值:. 右击 DEPTH(Y) 的标题栏,选择“ Set Column Value”. 排序. Origin 可以对单列、多列、整个工作表进行排序。. 工作表排序. 频率计数. 选中 DEPTH 列 , Analysis/Frequency Count. [1,3 ) , [3,5 ) ……. - PowerPoint PPT Presentation

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2.4 数据管理数列变换;数列和工作表排序;频率计数;规格化数据;选择数据范围;屏蔽不必要的数据;线性拟合。

第二节 数据管理与分析

Import ASCII: Tutorial/ Tutorial-2.dat

变换数列创建或变换数列的值:

右击 DEPTH(Y) 的标题栏,选择“ Set Column Value”

排序Origin 可以对单列、多列、整个工作表进行排序。

工作表排序

频率计数

选中 DEPTH 列 , Analysis/Frequency Count

[1,3 ) , [3,5 )……

计数 计数值累计和

中心值 右边界

平均值;标准差;数据长度。

规格化数据

某列数据(或其中一段)除以一个因子。Analysis/Normalize

选择数据范围View/Go To Row 52Set as Begin,移动至 68Set as End

屏蔽不必要的数据

选中命令按钮后,双击不必要的数据成红色。

线性拟合Analysis/Fit Linear

拟合后,给出 A 、 B 值,同时提供相关拟合结果。

Analysis/Fit Linear

•使用菜单命令拟合

线性拟合多项式拟合指数衰减拟合指数增长拟合S 拟合Gasssion 拟合Lorentzian 拟合多峰值拟合非线性曲线拟合

使用菜单命令进行其它方程的拟合方法同线性拟合。

例: Tutorial/ Tutorial4.opj

使用拟合工具拟合

三种工具拟合:线性、多项式和 S 拟合工具

非线型最小平方拟合 NLSF

基本模式

2.5 非线型拟合

•使用菜单命令拟合•使用拟合工具拟合•非线型最小平方拟合•自定义函数拟合

拟合对象选择

高级模式

定制拟合过程的所有细节;提供更丰富的拟合函数。

自定义函数拟合

1 自定义函数

高级模式下:Function/New

Function/Select

2 指定函数变量 将函数中的 X 、 Y 与数据曲线中的 X 、 Y 对应起来。

Action/Dataset

3 曲线模拟 确定最佳参数Action/Dataset

不同参数P1 、 P2 、 P3 下的拟合曲线

3 模拟数据

Action/Fit

v

Action/Results

参数工作表窗口

2.6 数据分析

分析对象:当前工作表中的行列; 当前图形中的曲线。

当前Origin 主要数据分析功能:•简单的数据运算 ( Simple Math)•统计 (Statistics)•快速傅立叶变换 ( Fast Fourier Transform,FFT)•平滑和滤波( Smoothing and Filtering)•基线和峰值分析 (Baseline and Peak Analysis)

1 、简单的数据运算 ( Simple Math)

例 Tutorial\ Tutorial_1.DAT

选择 84-108 行;选定 Test1 、 Test2 、 Test3 列;在同一图层绘制曲线。

三次测量的结果曲线

选择要分析的数据曲线(左)

Analysis|Simple Math算术操作对话框(下)

曲线 3 上移

曲线 3 减去参考数列

曲线 1 (黑)减去参考直线

Analysis|Subtract:Straight Line

曲线 1 垂直移动

曲线 1 水平移动

Analysis|Translate: Vertical

Analysis|Translate: Horizontal

多条曲线平均Analysis|Average Multiple Curves

插值Analysis|Interpolate/Extrapolate

插值结果: 插值曲线; 插值计算结果;(隐含的工作表中)

微分 Analysis|Calculus: Differentiate

微分计算结果同时储存在新工作表中(隐含)

Analysis|Calculus: Integrate

积分

2 、统计

* 平均值、标准差、标准误差、最小值、最大值、百分位数、直方图;

*T- 检验、方差分析、回归分析。

列统计

Analysis|Statistics on Column

Tutorial/Stat.opj

改变列宽

增加高低四分位,95% 置信区间。

方框图Sample Pro/Graphing/Statistical Graphs/box chart.opj

Plot: Statistical| Box Chart

区间数据工作表

定制方框图

质量控制图

Plot: Statistical Graphs| QC (X Bar Y) Chart

Sample Pro/Graphing/Statistical Graphs/QC- Chart.opj

QC- Chart

统计结果

直方图

Plot: Statistical Graphs| Histogram

Sample Pro/Graphing/Statistical Graphs/ Histogram.opj

Histogram Chart

统计结果工作表

T 检验显著性检验方法之一。 单总体 / 双总体两类。

单总体 T 检验对于服从正态分布的样本数列,可采用该方法检验总体平均值是否等于规定的常数。

参数 t 为检验统计,t= ( 观察值 - 期望值) / 平均值标准误差 SE

p 是观察到的显著性水平,得到如同观察值一样极端 或更极端的机会。

单总体 T 检验 Tutorial/1POPTTST.DAT

Analysis|T-test(one population)

期望值

单总体 T 检验结果:显著不同

独立双总体 T 检验

X 、 Y 两个样本数列,相互独立并都服从方差为常数的正态分布。可采用该方法检验两个数列的平均值是否相等。

Tutorial/2POPIND.DAT

Analysis|T-test(two population ) Independent

关联双总体 T 检验

X 、 Y 两个样本数列,相互不独立并都服从方差为常数的正态分布。可采用该方法检验两个数列的平均值是否相等。

Tutorial/2POPPAIR.DAT

Analysis|T-test(two population )

方差分析

分析两个或两个以上的样本总体是否具有相同的平均值。

假设数列服从正态分布,方差为常数。

Tutorial/Anova.DAT

3、快速傅立叶变换

傅立叶分析是最重要、最基本的工具之一。把信号分解成不同频率的正弦函数的叠加。对离散信号采用离散傅立叶变换( DFT ),快速傅立叶变换( FFT )是离散傅立叶变换( DFT )的一种快速算法。广泛应用于滤波、卷积、频域分析和功率谱估计等。

第三节 数据管理与分析

Sample Pro/Data Analysis/FFT/Low Pass Filter.opj

Analysis/Ftt…

相位谱

幅度谱

频率 实分量 虚分量 幅值 相位 功率FFT 频谱图

FFT 计算结果

原始数据

实际数据不足数据点补 0

定制频谱图

4、平滑和滤波

Origin 提供的平滑和滤波方法:

* 用 Savitzky-Golay 滤波器平滑;* 相邻平均法滤波;* 用 FFT 滤波器平滑;* 数字滤波器平滑。 (低通、高通、带通、带阻、门限滤波器)

Sample Pro/Data Analysis/FFT/Low Pass Filter.opj

Analysis/Smoothing…

平滑参数设定: Tools/Smooth

*Savitzky-Golay 法平滑;

局部多元回归法

多项式阶数、左侧点数、右侧点数

* 相邻平均法平滑;

第 i 个数据点是对 [i-(n-1)/2, i+(n-1)/2] 区间的数据取平均。

* 用 FFT 法平滑;

对原始数据做 FFT, 除去频率高于 1/n*deltat 的高频成分,达到平滑的目的。

数字滤波

0 50 100 150 200

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150Y

Axi

s T

itle

X Axis Title

B

5、基线和峰值分析

Sample Data/Positive & Negative Peaks.dat

Analysis/Multi Peaks|Gaussian

多峰值拟合结果数据

多峰值拟合参数

0 50 100 150 200

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150Y

Axi

s T

itle

X Axis Title

B

Tools/Pick Peaks

Tools/Base Line