小波(Wavelet)這一術(shù)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(dòng)性,其振幅正負(fù)相間的震蕩形式。與Fourier變換相比,小波變換是時(shí)間(空間)頻率的局部化分析,它通過伸縮平移運(yùn)算對(duì)信號(hào)(函數(shù))逐步進(jìn)行多尺度細(xì)化,最終達(dá)到高頻處時(shí)間細(xì)分,低頻處頻率細(xì)分,能自動(dòng)適應(yīng)時(shí)頻信號(hào)分析的要求,從而可聚焦到信號(hào)的任意細(xì)節(jié),解決了Fourier變換的困難問題,成為繼Fourier變換以來在科學(xué)方法上的重大突破。
1、步驟
將原始數(shù)據(jù)文件夾copy到裝有matlab 的電腦
打開matlab軟件, 進(jìn)入軟件主界面
在軟件的左下方找到start按鈕,點(diǎn)擊選擇toolbox, 然后選擇wavelet
進(jìn)入wavemenu界面,選擇一維小波中的wavelet1-D并 進(jìn)入
右上角選擇用于小波分析的小波基以及分解層數(shù)并點(diǎn)擊analyse開始分析
選擇要處理的信號(hào),界面出現(xiàn) loaded信號(hào),這就是沒有去噪前的原 始信號(hào)
在wavemenu主界面中選擇file-load signal或者import from workspace— import signal
將數(shù)據(jù)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(xiàn)s,a*, d*,其中s為原信 號(hào),a*為近似信 號(hào),d*為細(xì)節(jié)信號(hào)
然后點(diǎn)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(jù)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(hào)較為平滑
在此窗口下點(diǎn)擊 file-save denoised singal,保存輸出 去噪后的信號(hào)
點(diǎn)擊denoise開始正式去噪
在噪聲結(jié)構(gòu)下面的數(shù)值不要隨意改,這是系統(tǒng)默認(rèn)的去噪幅度
在噪聲結(jié)構(gòu)中選擇 unscaled white noise,因?yàn)樵诠こ虘?yīng)用中的噪聲一般不僅僅含有白噪 聲
去噪結(jié)束
去噪結(jié)束后,把去噪后信號(hào)(.mat格 式)拖至matlab主界面的workspace 中,與原信號(hào)一起打包,以便以后計(jì) 算統(tǒng)計(jì)量
Matlab編程計(jì)算相關(guān)統(tǒng)計(jì)量以及特征 量
得出統(tǒng)計(jì)量和特征量后結(jié)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(duì)信號(hào)進(jìn)行7層分解
%生產(chǎn)正弦信號(hào)
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(hào) N’);
ylabel(‘幅值A(chǔ)’);
subplot(212);
plot(t,sig2,‘linewidth’,2);
xlabel(‘樣本序號(hào) N’);
ylabel(‘幅值A(chǔ)’);
%疊加信號(hào)
x=sig1+sig2+randn(1,N);
figure(2);
plot(t,x,‘linewidth’,2);
xlabel(‘樣本序號(hào) N’);
ylabel(‘幅值A(chǔ)’);%一維小波分解
?。踓,l]=wavedec(x,7,‘db5’);%重構(gòu)第1-7層逼近系數(shù)
a7=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,7);
a6=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,6);
a5=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,5);
a4=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,4);
a3=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,3);
a2=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,2);
a1=wrcoef(‘a(chǎn)’,c,l,‘db5’,1);%顯示逼近系數(shù)
figure(3)
subplot(711)
plot(a7,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)7’);
subplot(712)
plot(a6,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)6’);
subplot(713)
plot(a5,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)5’);
subplot(714)
plot(a4,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)4’);
subplot(715)
plot(a3,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)3’);
subplot(716)
plot(a2,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)2’);
subplot(717)
plot(a1,‘linewidth’,2);
ylabel(‘a(chǎn)1’);
xlabel(‘樣本序號(hào) N’);%重構(gòu)第1-7層細(xì)節(jié)系數(shù)
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(xì)節(jié)系數(shù)
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(hào) N’);
評(píng)論