在 Igor Pro 中，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲線的對(duì)比和分析涉及數(shù)據(jù)可視化、曲線疊加、數(shù)學(xué)處理和統(tǒng)計(jì)分析等多個(gè)方面。以下是具體步驟和技巧：

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1. 加載和準(zhǔn)備數(shù)據(jù)

確保所有要分析的曲線數(shù)據(jù)已加載到 Igor Pro 中。每條曲線通常存儲(chǔ)為一個(gè)波形。

1.1 數(shù)據(jù)加載

使用以下方法加載數(shù)據(jù)：

從文本文件或 Excel 文件導(dǎo)入：

LoadWave/T/J "path_to_data"

LoadWave/T/J 會(huì)創(chuàng)建波形。

從現(xiàn)有波形中創(chuàng)建新的曲線：

Duplicate/O srcWave destWave

1.2 預(yù)處理數(shù)據(jù)

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化、平滑或基線校正，以便更好地進(jìn)行比較。

歸一化：

Normalize destWave

平滑：

Smooth destWave, width

基線校正：使用 WaveStats 和數(shù)學(xué)操作移除基線偏移。

2. 可視化曲線

2.1 繪制多條曲線

在同一圖表上疊加多條曲線：

Display wave1 vs xWave

AppendToGraph wave2 vs xWave

AppendToGraph 用于疊加額外的曲線。

如果 X 數(shù)據(jù)不同，可為每條曲線指定對(duì)應(yīng)的 X 波形。

2.2 調(diào)整顏色和樣式

通過 ModifyGraph 更改曲線樣式，以便更容易區(qū)分：

ModifyGraph rgb(wave1)=(255,0,0)  // 紅色

ModifyGraph rgb(wave2)=(0,0,255)  // 藍(lán)色

ModifyGraph linestyle(wave1)=1    // 實(shí)線

ModifyGraph linestyle(wave2)=3    // 虛線

2.3 添加圖例

自動(dòng)生成或手動(dòng)添加圖例：

Legend/C/N=text0/O=(0.8,0.1) "Wave1: Dataset1" "Wave2: Dataset2"

3. 對(duì)比分析

3.1 差異曲線

計(jì)算兩條曲線之間的差異波形：

Wave diffWave = wave1 - wave2

Display diffWave

可視化差異曲線以直觀比較。

3.2 歸一化對(duì)比

將所有曲線歸一化到相同的幅度范圍：

Normalize wave1

Normalize wave2

Display wave1, wave2

便于比較相對(duì)形狀。

3.3 統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)曲線數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述：

Stats/Q wave1

Stats/Q wave2

比較它們的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、峰值等。

3.4 相似性度量

通過計(jì)算皮爾遜相關(guān)系數(shù)或其他相似性指標(biāo)量化曲線的相似程度：

Corr wave1, wave2

4. 復(fù)雜曲線擬合

如果曲線代表某種物理模型的結(jié)果，可以對(duì)曲線進(jìn)行擬合分析。

4.1 多模型擬合

假設(shè)曲線服從某種數(shù)學(xué)模型（如高斯分布、指數(shù)衰減等）：

FuncFit gaussFunc, wave1, /D

FuncFit gaussFunc, wave2, /D

比較擬合參數(shù)以分析曲線特征。

4.2 自定義擬合模型

可以自定義數(shù)學(xué)模型以更好地?cái)M合復(fù)雜曲線：

Function customFunc(p, x)

    return p[0]*exp(-p[1]*x) + p[2]

End

FuncFit customFunc, wave1, /D

5. 圖形化區(qū)域比較

如果需要比較曲線間的某些特定區(qū)域，可通過以下方法實(shí)現(xiàn)：

5.1 指定感興趣區(qū)域 (ROI)

提取特定區(qū)間數(shù)據(jù)：

Wave region1 = wave1[start:end]

Wave region2 = wave2[start:end]

對(duì) ROI 進(jìn)行獨(dú)立分析和對(duì)比。

5.2 疊加陰影區(qū)域

在圖表中標(biāo)注感興趣區(qū)域：

DrawPoly regionX, regionY

ModifyGraph rgb(regionPoly)=(200,200,200)

6. 頻域分析

對(duì)曲線進(jìn)行頻率分析以比較頻率特征。

6.1 快速傅里葉變換 (FFT)

將曲線轉(zhuǎn)換到頻域：

DFT/I wave1

DFT/I wave2

比較頻譜幅值和頻率分布。

6.2 功率譜密度 (PSD)

計(jì)算曲線的功率譜密度：

Wave psdWave1, psdWave2

WaveStats psdWave1

7. 動(dòng)態(tài)交互和腳本化

7.1 添加動(dòng)態(tài)標(biāo)記

通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊在曲線上添加標(biāo)記：

Cursor/C wave1

動(dòng)態(tài)顯示選中點(diǎn)的數(shù)值。

7.2 腳本化分析

如果需要重復(fù)對(duì)比，可以編寫 Igor Pro 腳本以自動(dòng)化處理。例如：

Function CompareCurves()

    Display wave1 vs xWave

    AppendToGraph wave2 vs xWave

    Wave diffWave = wave1 - wave2

    Display diffWave

    Stats/Q diffWave

End

示例綜合步驟

假設(shè)你有兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) wave1 和 wave2，并希望對(duì)它們進(jìn)行全面分析：

加載數(shù)據(jù)：

LoadWave/T/J "data1.txt"

LoadWave/T/J "data2.txt"

可視化數(shù)據(jù)并添加圖例：

Display wave1, wave2

ModifyGraph rgb(wave1)=(255,0,0)

ModifyGraph rgb(wave2)=(0,0,255)

Legend/C/N=text0/O=(0.8,0.1) "Dataset 1" "Dataset 2"

計(jì)算差異并繪制：

Wave diffWave = wave1 - wave2

AppendToGraph diffWave

統(tǒng)計(jì)對(duì)比：

Stats/Q wave1

Stats/Q wave2

Corr wave1, wave2

頻域分析：

DFT/I wave1

DFT/I wave2

自動(dòng)化腳本執(zhí)行：將以上操作整合為一個(gè)函數(shù)以供重復(fù)使用。

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