MATLAB小波变换信号分析与可视化工具箱发布

资 源 简 介

本工具箱基于MATLAB开发，提供离散小波变换、连续小波变换和多分辨率分析等功能，支持多种小波基（如Daubechies、Haar等），帮助用户高效实现信号处理操作，附带直观可视化界面，适合学习和科研使用。

详 情 说 明

基于小波变换的MATLAB信号分析与可视化工具箱

项目介绍

本项目旨在提供一个完整的、面向信号处理学习的小波变换分析与可视化MATLAB工具集。通过友好的命令行交互与图形化展示，用户能够直观理解小波变换的核心概念与典型应用。系统实现了离散小波变换（DWT）、连续小波变换（CWT）以及多分辨率分析框架，并提供信号去噪、特征提取和时频分析等实用案例，所有流程均配有详细的注释说明和多种可视化结果。

功能特性

• 核心算法完备：涵盖离散小波变换（DWT）与连续小波变换（CWT）的分解与重构算法。
• 灵活的参数配置：支持多种常用小波基函数（如Daubechies(db1-db10)、Haar、Morlet等），分解层数可调（1-10层）。
• 多尺度分析：提供信号的多分辨率分析，展示不同尺度下的近似系数与细节系数。
• 时频可视化：生成并展示信号的时频分析谱图（尺度-时间分布），直观呈现信号频率成分随时间的变化。
• 典型应用示例：集成信号去噪、特征提取等经典应用场景，通过对比图展示处理效果。
• 丰富的输出结果：包括小波系数矩阵、重构信号对比图、分解树状图、时频谱图以及各层细节系数能量分布统计。

使用方法

1. 启动程序：在MATLAB命令窗口中运行主程序文件。
2. 输入信号：程序支持两种信号输入方式：

* 加载外部.mat文件（文件应包含名为signal的变量和Fs采样频率变量）。 * 手动生成内置测试信号（如正弦波、方波等），并设置相应的采样频率。

1. 参数设置：根据提示，依次选择小波基函数类型、设定小波分解的层数。
2. 执行分析：程序将自动完成小波变换计算、应用案例处理及结果可视化。
3. 查看结果：所有分析结果（包括系数、图表、统计信息）将在图形窗口和命令窗口中显示。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018a 或更高版本。
• 必需工具箱：Signal Processing Toolbox (信号处理工具箱)。
• 推荐工具箱：Wavelet Toolbox (小波工具箱，可增强部分功能，但非强制必需，因核心功能已自行实现)。

文件说明

主程序脚本整合了工具箱的所有核心流程，它负责实现用户交互界面以接收信号源和各项处理参数，进而调度执行连续与离散小波的分解重构运算，完成多分辨率分析并生成分解结构图。同时，它还驱动信号的去噪与特征提取应用模块，最终将所有计算结果，包括小波系数、重构信号对比、时频分布谱以及能量统计等，通过图形化方式集中呈现给用户。