MATLAB谐波小波信号分析与处理工具包

资 源 简 介

本MATLAB工具包实现了谐波小波变换算法，支持信号多分辨率分析、时频分析、噪声滤波和奇异性检测等核心功能。包含完整算法实现和多个应用示例，为信号处理研究和工程应用提供高效解决方案。

详 情 说 明

谐波小波信号分析与处理工具包

项目介绍

本项目开发了一个基于MATLAB的谐波小波分析工具箱，专门用于信号的多分辨率分析和特征提取。工具箱完整实现了谐波小波变换算法，提供了一系列实用的信号处理功能，包括信号的时频分析、噪声滤波处理和奇异性检测等。项目内置了多个示例程序，展示了谐波小波在ECG心电信号分析、机械振动信号处理和语音信号特征提取等不同场景中的应用。

功能特性

• 谐波小波变换算法：实现完整的谐波小波正变换和逆变换
• 多分辨率分析：支持信号的多尺度分解与重构
• 时频分析：生成信号的小波系数矩阵时频图
• 噪声滤波：基于小波系数的信号去噪处理
• 奇异性检测：识别信号中的突变点和异常成分
• 特征提取：分析信号能量分布和主要频率成分
• 性能评估：提供重构误差、计算效率等量化指标

使用方法

输入数据格式

• 一维时间序列信号（支持.mat文件、文本文件或直接数组输入）
• 可选参数：小波尺度参数、分解层数、信号采样频率
• 示例数据包包含标准测试信号和实际应用信号

基本操作流程

1. 加载或输入待分析信号
2. 设置分析参数（尺度、层数等）
3. 执行谐波小波变换
4. 查看分析结果和可视化图表
5. 进行信号处理操作（如滤波、特征提取）
6. 获取重构信号和分析报告

输出结果

• 时频分析图：谐波小波系数矩阵的可视化展示
• 重构信号：经过小波处理后的重构信号波形
• 分析报告：包含信号能量分布、主要频率成分等特征参数
• 多分辨率分解结果：各尺度下的小波系数及细节信号
• 性能指标：重构误差、计算效率等量化评估结果

系统要求

• MATLAB R2016b或更高版本
• 信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）
• 推荐内存：4GB以上
• 磁盘空间：至少100MB可用空间

文件说明

主程序文件实现了工具箱的核心功能集成，包括了谐波小波变换算法的完整实现、信号多分辨率分解与重构、时频分析可视化、噪声滤波处理以及性能评估等功能模块。该文件提供了统一的用户接口，支持多种信号输入格式，能够完成从信号加载、参数设置到分析结果输出的完整处理流程，并内置了错误检查和参数验证机制确保运算稳定性。