MATLAB小波脊提取系统：相位法与局部极大值法实现单脊/多脊分析

资 源 简 介

本MATLAB项目提供小波脊提取功能，采用相位法实现单脊跟踪分析信号的显著频率特征，并通过局部极大值法检测多脊结构，适用于时频分析与非平稳信号处理。

详 情 说 明

基于相位法与局部极大值法的小波脊单脊/多脊提取系统

项目介绍

本项目实现小波脊的单脊和多脊提取功能。单脊提取采用相位法，通过对小波变换的相位变化进行跟踪，识别和分析信号中最重要的频率脊线；多脊提取采用局部极大值法，在小波变换系数矩阵中检测局部极大值点，再通过动态规划等方法连接成多个可能的脊线。该系统适用于非平稳信号分析、瞬时频率估计等场景。

功能特性

• 单脊提取：基于相位连续性跟踪算法，精确提取信号中的主要频率脊线
• 多脊提取：采用局部极大值检测与动态规划脊线连接技术，可同时提取多个脊线
• 灵活的小波选择：支持Morlet小波、Mexican Hat小波等多种小波类型
• 可视化分析：提供原始信号、小波变换热图、脊线叠加图等多种可视化结果
• 数据导出：支持将脊线坐标及对应小波系数幅值导出为CSV格式

使用方法

1. 输入参数设置：

- 提供一维时间序列信号（向量格式，长度需大于1024） - 选择小波类型（如Morlet小波、Mexican Hat小波） - 设置尺度参数范围（格式：[尺度最小值, 尺度最大值, 尺度步长]） - 选择脊线提取模式（单脊/多脊） - 可选设置噪声阈值参数以提高提取精度

1. 执行分析：

- 运行主程序开始小波脊提取分析 - 系统将自动完成小波变换、脊线检测和结果输出

1. 结果获取：

- 查看脊线位置矩阵（时间点-尺度对应关系） - 分析可视化图形（包含原始信号、小波变换热图和脊线叠加图） - 获取脊线统计信息（脊线数量、平均尺度、频率随时间变化趋势） - 可导出CSV格式数据文件用于进一步分析

系统要求

• MATLAB R2018a或更高版本
• 信号处理工具箱
• 至少4GB内存（推荐8GB以上用于处理长信号）
• 支持的操作系统：Windows 7/10/11，Linux，macOS

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了信号的小波变换计算、脊线提取算法的执行控制、结果的可视化展示以及数据导出功能。该文件负责协调整个分析过程，包括参数验证、小波系数矩阵生成、根据选定模式调用相应的脊线提取方法，并最终生成分析报告和输出文件。