MATLAB多类型小波变换分析与可视化系统
项目介绍
本项目是一个基于MATLAB平台开发的小波变换分析与可视化系统,实现了一维和二维小波变换的完整处理流程。系统支持多种小波函数类型,提供从小波系数计算、多尺度分解与重构到时频分析的全套功能。通过直观的用户界面,用户可方便地进行信号/图像预处理、变换参数配置和结果可视化分析。
功能特性
- 多类型小波支持:提供db、sym、coif、bior等多种小波基函数选择
- 一维/二维数据处理:支持时间序列信号和灰度图像的小波变换分析
- 多尺度分解与重构:实现离散小波变换(DWT)的多层分解与完美重构
- 丰富的可视化功能:
- 一维信号:原始信号与各层小波分解对比图
- 二维图像:多尺度分解系数热力图、边缘检测结果
- 分析图表:能量分布谱、尺度-频率关系图
- 量化分析报告:自动生成包含信噪比、压缩率等指标的分析报告
使用方法
- 数据输入:
- 一维数据:导入.mat或.txt格式的时间序列信号
- 二维数据:导入.jpg、.png或.bmp格式的灰度图像
- 配置采样率(一维)或图像参数(二维)
- 参数配置:
- 选择小波类型(如db4、sym8等)
- 设置分解层数(1-8层)
- 选择边界处理模式
- 执行分析:
- 运行小波变换计算
- 查看小波系数矩阵和各尺度分解结果
- 结果查看:
- 浏览重构信号/图像与原数据对比
- 分析可视化图表和量化指标报告
- 导出分析结果和数据
系统要求
- 操作系统:Windows 7/10/11,macOS 10.14+,Linux各主流发行版
- MATLAB版本:R2018a或更高版本
- 必要工具箱:Signal Processing Toolbox,Image Processing Toolbox
- 内存建议:至少4GB RAM(处理大型图像建议8GB以上)
文件说明
主程序文件整合了系统的核心功能模块,包括用户界面初始化、数据输入处理、小波变换参数配置、一维和二维小波分析算法执行、多尺度分解与重构计算、各类可视化图表生成以及分析报告输出等完整流程的控制与协调。