基于S-变换与T+S-变换的小波系数分析与规范化系统
项目介绍
本项目是一个专业的信号处理工具箱,专门用于小波系数的时频分析和规范化处理。系统通过实现S-变换和T+S-变换两种先进的时频分析方法,结合多种规范化技术,为信号分析提供精确的系数处理和可视化功能。该系统特别适用于非平稳信号分析、故障诊断和生物医学信号处理等领域。
功能特性
- S-变换处理:实现基于连续小波变换的S-变换,提供时频域的精细分析能力
- T+S-变换处理:结合时间平移特性的增强型变换,提高变换效果和分析精度
- 系数规范化:支持Z-score标准化和最小-最大规范化两种方法,消除尺度差异影响
- 多小波基支持:兼容db4、sym8等多种常用小波基函数
- 可视化分析:提供变换前后的时频图谱对比,支持等高线图和热力图显示
- 统计报告:自动生成变换系数的统计特性分析报告
使用方法
基本调用流程
- 准备输入数据:加载一维时间序列数据(支持.mat或.txt格式)
- 设置参数:
- 选择小波基函数(如'db4', 'sym8'等)
- 定义变换尺度参数向量
- 设置时间平移参数s(标量或向量)
- 选择规范化方法
- 执行分析:运行主程序进行处理
- 查看结果:分析输出的系数矩阵和可视化图谱
参数配置示例
% 基本参数设置
wavelet_type = 'db4'; % 小波基类型
scale_range = 1:0.1:10; % 尺度范围
time_shift = [0, 0.5, 1]; % 时间平移参数
normalization_method = 'zscore'; % 规范化方法
系统要求
- 操作系统:Windows 7+/Linux/macOS
- 软件环境:MATLAB R2018a或更高版本
- 必要工具箱:Signal Processing Toolbox, Wavelet Toolbox
- 内存要求:至少4GB RAM(推荐8GB以上)
- 存储空间:至少500MB可用空间
文件说明
主程序文件包含了系统的核心功能实现,主要负责信号数据的读取与预处理、S-变换和T+S-变换的算法执行、小波系数的规范化处理、时频分析结果的可视化展示以及分析报告的生成。该文件整合了所有关键算法模块,提供完整的信号处理流程控制。