基于小波变换的单子带心音信号分解与重构系统
项目介绍
本项目实现了一个专业的心音信号分析与处理系统,核心功能是基于小波变换对正常心音信号进行多尺度分解,并支持特定子带的独立分析与重构。系统通过先进的子带滤波技术,能够精确提取心音信号的高频或低频成分,为心血管疾病的辅助诊断提供有力的分析工具。
功能特性
- 信号预处理:实现心音信号的加载、去噪和归一化处理
- 多尺度分解:利用小波变换算法对心音信号进行3-5层的多尺度分解
- 子带选择分析:支持选择特定子带(如高频/低频成分)进行独立分析
- 信号重构:实现选定子带的精确重构与时域波形可视化
- 对比分析:提供原信号与重构信号的时域/频域对比分析
- 精度评估:计算重构误差指标(MSE、信噪比等)评估分解精度
使用方法
- 准备输入文件:心音信号文件(.wav或.mat格式,采样率500-2000Hz)
- 设置参数:选择小波基类型(如db4、sym4等)、分解层数(3-5层)、目标重构子带编号
- 运行主程序:执行分析流程,系统将自动完成信号处理全过程
- 查看结果:获取分解系数矩阵、重构信号数据、可视化图谱和误差分析报告
系统要求
- MATLAB R2018a或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 小波工具箱(Wavelet Toolbox)
- 至少4GB内存,推荐8GB以上
- 支持Windows/Linux/macOS操作系统
文件说明
主程序文件实现了系统的核心处理流程,包括心音信号的完整加载与预处理环节、基于选定小波基的多尺度分解计算、特定子带系数的提取与独立重构操作、重构信号与原信号的对比可视化分析,以及重构精度指标的自动计算与报告生成功能。该文件整合了所有关键算法模块,提供了一站式的信号分析与处理解决方案。