基于MATLAB的Morlet小波变换信号时频分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了Morlet小波变换核心算法，可将一维时域信号转换为二维时频分布。支持自定义小波参数，提供时频热力图和三维曲面可视化功能，适用于信号处理与频谱分析。

详 情 说 明

基于MATLAB的Morlet小波变换信号时频分析系统

项目介绍

本项目实现了一个基于MATLAB平台的Morlet小波变换信号时频分析系统。系统能够将一维时域信号转换为二维时频分布，通过复Morlet小波基函数对信号进行多尺度分析，提供直观的时频特征可视化与定量分析功能。该系统适用于非平稳信号的时频特性研究，在生物医学信号处理、机械故障诊断、地震信号分析等领域具有广泛应用价值。

功能特性

• 核心算法实现：完整实现Morlet小波变换算法，将时域信号转换为时频分布
• 参数灵活调节：支持自定义小波中心频率、带宽参数和分析频率范围
• 多维可视化：提供时频热力图和三维时频曲面两种可视化方式
• 特征分析能力：支持信号局部特征的时频定位和能量分布定量分析
• 预处理功能：包含信号去趋势、标准化等预处理模块
• 数据导出：支持分析结果的多种格式导出和进一步处理

使用方法

1. 数据准备：准备待分析的一维时间序列数据（支持txt/csv/mat格式）
2. 参数设置：指定采样频率、小波中心频率fc（默认6Hz）、带宽参数fb（默认1）以及分析频率范围
3. 运行分析：执行主程序，系统将自动完成信号预处理、小波变换计算和结果可视化
4. 结果查看：查看生成的时频分布图、功率谱图和三维时频曲面
5. 数据导出：可选择导出小波系数矩阵和特征频率分量数据

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 需要安装Signal Processing Toolbox
• 推荐内存4GB以上，用于处理大规模信号数据

文件说明

主程序文件整合了系统的核心功能模块，包括信号数据的读取与预处理、Morlet小波基函数的动态生成、连续小波变换的卷积积分计算、时频分布矩阵的构建与优化、多种可视化图形的生成与渲染以及分析结果的导出与保存。该文件通过模块化设计实现了完整的时频分析流程，用户可通过修改参数配置灵活调整分析策略。