基于MATLAB的小波变换信号瞬时频率脊提取分析系统

资 源 简 介

本MATLAB项目实现了基于小波变换的瞬时频率脊提取算法，可自动分析信号并跟踪频率特征。系统通过连续小波变换生成时频图，结合局部极大值检测和脊线连接技术，有效提取主要频率轨迹，适用于非平稳信号分析。

详 情 说 明

基于小波变换的信号瞬时频率脊提取分析系统

项目介绍

本项目实现了一套基于小波变换的信号瞬时频率脊提取分析系统。系统通过对输入信号进行连续小波变换，生成时频分布图，并利用局部极大值检测和脊线连接算法自动识别和跟踪信号中的瞬时频率特征。该系统特别适用于分析非平稳信号的时变特性，在语音信号处理、地震信号分析、机械振动监测等领域具有重要应用价值。

功能特性

• 时频分析：采用连续小波变换(CWT)对信号进行高分辨率时频分析
• 脊线提取：结合局部极大值检测和动态规划脊线跟踪算法，准确提取频率脊线
• 参数可调：支持自定义小波基函数、尺度范围、脊提取阈值等关键参数
• 多格式支持：支持.mat文件和一维数组两种输入方式
• 完整输出：提供时频分布图、脊线坐标、瞬时频率曲线、能量统计报告等丰富输出结果
• 可视化展示：生成原始信号与提取脊线的对比可视化图形

使用方法

1. 准备输入信号：准备待分析的一维时间序列信号（.mat文件或数组格式）
2. 设置参数：配置小波基函数、尺度范围、脊提取阈值等参数
3. 运行分析：执行主程序进行时频分析和脊线提取
4. 查看结果：分析输出的时频图、脊线坐标、频率曲线和统计报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• 信号处理工具箱
• 图像处理工具箱（用于可视化）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，包括信号的读取与预处理、连续小波变换的参数设置与执行、时频分布矩阵的生成、脊线提取算法的实现（涵盖局部极大值检测与动态规划优化连接）、提取结果的坐标转换与瞬时频率计算、多种可视化图形的生成以及分析结果的统计报告输出等功能模块。