我想要有关如何优化代码的建议.执行时间太长

Question

我编写了一个MATLAB代码，用于从SAC（地震）文件（通过另一个代码读取）中查找地震信号（例如P波）。这个算法被称为STA/LTA触发算法（实际上对我的问题并不那么重要）

重要的是，实际上这段代码运行良好，但由于我的地震文件太大（1GB，这是两个月），执行需要将近 40 分钟才能看到结果。因此，我觉得有必要优化代码。

我听说用高级函数替换循环会有所帮助，但由于我是 MATLAB 的新手，我无法了解如何做到这一点，因为代码的目的是扫描每个时间序列。另外，我听说预分配可能会有所帮助，但我对如何实际执行此操作只有想法。

由于此代码是关于地震学的，因此可能很难理解，但我在顶部的注释可能会有所帮助。我希望我能在这里得到有用的建议。以下是我的代码。

function[pstime]=classic_LR(tseries,ltw,stw,thresh,dt)
% This is the code for "Classic LR" algorithm
% 'ns' is the number of measurement in STW-used to calculate STA 
% 'nl' is the number of measurement in LTW-used to calculate LTA
% 'dt' is the time gap between measurements i.e. 0.008s for HHZ and 0.02s for BHZ
% 'ltw' and 'stw' are long and short time windows respectively
% 'lta' and 'sta' are long and short time windows average respectively
% 'sra' is the ratio between 'sta' and 'lta' which will be each component
% for a vector containing the ratio for each measurement point 'i'
% Index 'i' denotes each measurement point and this will be converted to actual time
nl=fix(ltw/dt);
ns=fix(stw/dt);
nt=length(tseries);
aseries=abs(detrend(tseries));
sra=zeros(1,nt);
for i=1:nt-ns
    if  i>nl 
        lta=mean(aseries(i-nl:i));
        sta=mean(aseries(i:i+ns));
        sra(i)=sta/lta;
    else
        sra(i)=0;
    end
end
[k]=find(sra>thresh);
if ~isempty(k)
    pstime=k*dt;
else 
    pstime=0;
end
return;

Answer 1

如果您有 MATLAB 2016a 或更高版本，则可以使用 movmean 代替循环（这意味着您也不需要预分配任何内容）：

lta = movmean(aseries(1:nt-ns),nl+1,'Endpoints','discard');
sta = movmean(aseries(nl+1:end),ns+1,'Endpoints','discard');
sra = sta./lta;

这里唯一的区别是您将获得没有前导和尾随零的sra。这很可能是最快的方法。例如，如果aseries"只有"8 MB，则此方法需要不到 0.02 秒，而原始方法需要近 6 秒！

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但是，即使您没有 Matlab 2016a，考虑到您的循环，您仍然可以执行以下操作：

1. 删除 else 语句 - sta(i) 已从预分配中为零。
2. 从 nl+1 开始循环，而不是检查 i 何时大于 nl 。

因此，您的新循环将是：

for i=nl+1:nt-ns
    lta = mean(aseries(i-nl:i));
    sta = mean(aseries(i:i+ns));
    sra(i)=sta/lta;
end

但它不会那么快。