MATLAB实现基于线调频小波路径追踪的瞬时频率估计算法

资 源 简 介

本项目提供MATLAB实现的线调频小波路径追踪算法，专门用于非平稳信号的瞬时频率分析。通过构建自适应小波基库，在时频平面追踪主频轨迹，具备噪声鲁棒性和高分辨率特性，适用于振动分析、生物信号处理等领域。

详 情 说 明

瞬时频率估计的线调频小波路径追踪算法实现及分析

项目介绍

本项目实现并优化了一种基于线调频小波路径追踪的瞬时频率估计算法，用于分析非平稳信号的频率特性。通过构建自定义的线调频小波基函数库，在时频平面上进行最优路径搜索，能够准确识别信号中主要频率成分随时间变化的轨迹。该算法特别适用于处理频率快速变化的复杂信号，具有噪声鲁棒性和高时频分辨率的优势。

功能特性

• 高精度瞬时频率估计：采用线调频小波变换提取信号的局部频率特征
• 多分量信号分析：支持同时追踪多个频率分量的变化轨迹
• 噪声鲁棒性：通过路径优化算法有效抑制噪声干扰
• 参数灵活可调：用户可自定义频率范围、调频率、小波持续时间等参数
• 完整结果输出：提供频率曲线、时频分布、可视化轨迹和性能指标

使用方法

1. 准备输入信号：准备一维时域信号序列（支持实信号和复信号）
2. 设置采样参数：指定采样频率（单位Hz）
3. 配置分析参数：

- 频率范围：[最小频率，最大频率] - 调频率范围：控制小波频率变化率 - 小波持续时间：确定时频分析的分辨率 - 路径平滑度约束：调节轨迹的连续性

1. 执行分析：运行主程序进行瞬时频率估计
2. 查看结果：获取频率估计曲线、时频能量分布、路径轨迹图和性能统计

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 优化工具箱（用于路径规划）
• 至少4GB内存（处理长信号或高分辨率分析时推荐8GB以上）

文件说明

主程序文件实现了算法的核心流程，包括信号预处理、线调频小波基函数生成、时频变换计算、脊线检测与路径优化、结果可视化与性能评估等功能模块。该文件整合了完整的瞬时频率估计管线，能够根据用户参数自动完成从信号输入到结果输出的全过程分析。