基于小波包分解的MATLAB信号能量特征分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了信号的小波包分解与重构算法，支持多层级分解及能量特征分析。通过对比小波分解与小波包分解的频带差异，可视化分解结构并计算节点能量分布，提供交互式分析界面。

详 情 说 明

基于小波包分解的信号能量特征分析系统

项目介绍

本项目实现了一个基于小波包分解的信号能量特征分析系统，能够对一维时序信号进行多层级小波包分解与重构，通过计算各频带节点的能量分布，揭示信号在不同时频域的能量特征。系统支持多种信号类型和参数配置，提供直观的可视化分析结果，适用于信号处理、故障诊断、生物医学信号分析等领域。

功能特性

• 多层级分解与重构：实现信号的小波包分解与重构算法，支持1-8层深度分解
• 频带划分对比分析：对比展示小波分解与小波包分解的频带划分差异
• 能量特征提取：计算各节点小波包系数能量，生成能量分布热力图
• 交互式参数调整：支持小波基函数选择、分解层数设置、信号类型切换
• 多格式数据支持：支持模拟信号生成和外部数据导入（.mat/.txt格式）

使用方法

1. 信号输入选择：

- 使用内置模拟信号（正弦叠加、脉冲信号、含噪信号等） - 导入外部实测数据（N×1数组格式的.mat或.txt文件）

1. 参数设置：

- 选择小波基函数（如db4、sym8等） - 设置分解层数（1-8层）

1. 结果分析：

- 查看小波包分解树状结构图 - 分析各频带节点重构信号波形 - 观察小波能量分布热力图 - 获取能量统计表格数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱（Wavelet Toolbox）
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：100MB可用空间

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括信号数据导入与预处理、小波包分解算法执行、节点能量计算、多种可视化图形生成以及交互式参数控制界面。该文件实现了从信号输入到分析结果输出的完整流程，为用户提供一站式信号能量特征分析解决方案。