基于MATLAB的小波变换入门工具箱
项目介绍
本项目是一个专为初学者设计的MATLAB小波变换教学工具箱,实现了连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)的核心功能。通过图形化界面和示例代码,用户可以直观地观察不同类型信号的小波变换结果,比较两种变换的差异,并理解小波分析在信号处理中的基础应用。
功能特性
- 多信号输入支持:支持手动生成的测试信号(正弦波、方波、三角波等)、导入的音频文件(.wav)、用户自定义的一维数组数据以及内置示例信号
- 双变换模式:实现连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)两种核心算法
- 可视化分析:提供小波变换系数矩阵的可视化、小波尺度谱图(CWT)、多级小波分解图(DWT)和重构信号对比图
- 参数可配置:允许用户调整小波类型、尺度参数、分解层数等关键参数
- 图形化界面:提供友好的GUI界面,降低初学者使用门槛
使用方法
- 启动MATLAB,将工具箱文件夹添加到路径中
- 运行主程序文件,打开图形用户界面
- 选择信号输入方式:生成测试信号、导入音频文件或使用内置示例
- 选择变换类型(CWT或DWT)并设置相应参数
- 点击"分析"按钮查看变换结果
- 通过对比不同参数下的结果,理解小波变换的特性
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 小波工具箱(Wavelet Toolbox)
- 至少2GB可用内存(处理大型音频文件时建议4GB以上)
文件说明
主程序文件构建了一个完整的图形用户界面,整合了信号输入、参数配置、变换计算和结果展示的全流程功能。它实现了测试信号的动态生成与导入管理,提供多种小波基函数的选择支持,并分别调用连续与离散变换的核心算法模块。该文件还负责生成多维度可视化结果,包括时频分析图谱和分解结构图,同时提供变换参数的自动报告生成和重构信号的精度对比分析。