基于小波变换的心音信号单子带分解与重构系统
项目介绍
本项目实现了一个基于离散小波变换(DWT)的心音信号单子带分解与重构系统。系统采用Mallat算法对正常心音信号进行多分辨率分析,能够在特定频带内实现信号的精准分离与重构。通过可视化对比和误差分析,为心音信号的频域特征研究和诊断分析提供有效工具。
功能特性
- 单子带分解:实现心音信号在指定频带内的小波分解,提取目标频率成分
- 精确重构:采用Mallat重构算法验证分解结果的准确性
- 多参数可调:支持不同小波基函数(db4、sym8等)和分解层数(3-5层)的灵活配置
- 全面可视化:提供原始信号、分解子带和重构信号的时频域对比展示
- 误差量化分析:计算信噪比(SNR)、均方误差(MSE)等重构质量指标
使用方法
- 准备输入数据:准备.mat格式或.wav格式的心音信号文件
- 设置参数:
- 选择小波基函数(如'db4'、'sym8')
- 指定分解层数(推荐3-5层)
- 选择目标分析子带
- 运行分析:执行主程序开始信号处理
- 查看结果:
- 观察原始信号与各层系数的时频分布
- 分析指定子带的分解结果
- 验证重构信号与原始信号的对比
- 查阅误差分析报告
系统要求
- MATLAB R2018b或更高版本
- 信号处理工具箱(Signal Processing Toolbox)
- 约500MB可用磁盘空间(用于数据和结果存储)
文件说明
主程序文件实现了系统的核心处理流程,包括:心音信号的加载与预处理、基于小波变换的多分辨率分解、特定子带信号的提取与重构、误差指标的自动计算以及分析结果的可视化展示。该文件整合了完整的信号处理链路,为用户提供一站式的分析解决方案。