Physical Review E, 89(1), 013313p. (2014) DOI:10.1103/PhysRevE.89.013313

Characterization of local complex structures in a recurrence plot to improve nonlinear dynamic discriminant analysis

H. Ding

Structures in recurrence plots (RPs), preserving the rich information of nonlinear invariants and trajectory characteristics, have been increasingly analyzed in dynamic discrimination studies. The conventional analysis of RPs is mainly focused on quantifying the overall diagonal and vertical line structures through a method, called recurrence quantification analysis (RQA). This study extensively explores the information in RPs by quantifying local complex RP structures. To do this, an approach was developed to analyze the combination of three major RQA variables: determinism, laminarity, and recurrence rate (DLR) in a metawindow moving over a RP. It was then evaluated in two experiments discriminating (1) ideal nonlinear dynamic series emulated from the Lorenz system with different control parameters and (2) data sets of human heart rate regulations with normal sinus rhythms (n

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