小波(Wavelet)這一術語,顧名思義,“小波”就是小的波形。所謂“小”是指它具有衰減性;而稱之為“波”則是指它的波動性,其振幅正負相間的震蕩形式。與Fourier變換相比,小波變換是時間(空間)頻率的局部化分析,它通過伸縮平移運算對信號(函數)逐步進行多尺度細化,最終達到高頻處時間細分,低頻處頻率細分,能自動適應時頻信號分析的要求,從而可聚焦到信號的任意細節(jié),解決了Fourier變換的困難問題,成為繼Fourier變換以來在科學方法上的重大突破。
1、步驟
打開matlab軟件, 進入軟件主界面
在軟件的左下方找到start按鈕,點擊選擇toolbox, 然后選擇wavelet
進入wavemenu界面,選擇一維小波中的wavelet1-D并 進入
右上角選擇用于小波分析的小波基以及分解層數并點擊analyse開始分析
選擇要處理的信號,界面出現 loaded信號,這就是沒有去噪前的原 始信號
在wavemenu主界面中選擇file-load signal或者import from workspace— import signal
將數據文件(.Mat 格式)托到matlab 軟件主界面的 workspace
分析后在左邊欄目 中出現s,a*, d*,其中s為原信 號,a*為近似信 號,d*為細節(jié)信號
然后點擊denoise 去噪
matlab小波工具箱小波分析步驟_文檔下載https://www.wendangxiazai.com/b-12b70285c77da26925c5b0ae.html 閾值方法常用的有 4種fixed(固定閾值), rigorsure, heusure,minmax 根據需要選擇,一 般情況下 rigorsure方式去 噪效果較好
Soft(軟閾值), hard(硬閾值)一 般選擇軟閾值去噪 后的信號較為平滑
在此窗口下點擊 file-save denoised singal,保存輸出 去噪后的信號
點擊denoise開始正式去噪
在噪聲結構下面的數值不要隨意改,這是系統(tǒng)默認的去噪幅度
在噪聲結構中選擇 unscaled white noise,因為在工程應用中的噪聲一般不僅僅含有白噪 聲
去噪結束
去噪結束后,把去噪后信號(.mat格 式)拖至matlab主界面的workspace 中,與原信號一起打包,以便以后計 算統(tǒng)計量
Matlab編程計算相關統(tǒng)計量以及特征 量
得出統(tǒng)計量和特征量后結束
2、步驟流程
3、代碼
%含噪聲的三角波與正弦波的組合
%利用db5小波對信號進行7層分解
%生產正弦信號
clc;close all;clear all;
N=1000;
t=1:N;
sig1=sin(0.3*t);
%生成三角形波形
sig2(1:500)=((1:500)-1)/500;
sig2(501:N)=(1000-(501:1000))/500;
figure(1);
subplot(211);
plot(t,sig1,‘linewidth’,2);
xlabel(‘樣本序號 N’);
ylabel(‘幅值A’);
subplot(212);
plot(t,sig2,‘linewidth’,2);
xlabel(‘樣本序號 N’);
ylabel(‘幅值A’);
%疊加信號
x=sig1+sig2+randn(1,N);
figure(2);
plot(t,x,‘linewidth’,2);
xlabel(‘樣本序號 N’);
ylabel(‘幅值A’);%一維小波分解
[c,l]=wavedec(x,7,‘db5’);%重構第1-7層逼近系數
a7=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,7);
a6=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,6);
a5=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,5);
a4=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,4);
a3=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,3);
a2=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,2);
a1=wrcoef(‘a’,c,l,‘db5’,1);%顯示逼近系數
figure(3)
subplot(711)
plot(a7,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a7’);
subplot(712)
plot(a6,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a6’);
subplot(713)
plot(a5,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a5’);
subplot(714)
plot(a4,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a4’);
subplot(715)
plot(a3,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a3’);
subplot(716)
plot(a2,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a2’);
subplot(717)
plot(a1,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a1’);
xlabel(‘樣本序號 N’);%重構第1-7層細節(jié)系數
d7=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,7);
d6=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,6);
d5=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,5);
d4=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,4);
d3=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,3);
d2=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,2);
d1=wrcoef(‘d’,c,l,‘db5’,1);
%顯示細節(jié)系數
figure(4)
subplot(711)
plot(d7,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d7’);
subplot(712)
plot(d6,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d6’);
subplot(713)
plot(d5,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d5’);
subplot(714)
plot(d4,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d4’);
subplot(715)
plot(d3,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d3’);
subplot(716)
plot(d2,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d2’);
subplot(717)
plot(d1,‘linewidth’,2);
ylabel(‘d1’);
xlabel(‘樣本序號 N’);
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