一维小波matlab命令
常用小波函数及Matlab常用指令
![常用小波函数及Matlab常用指令](https://img.taocdn.com/s3/m/96699c0a0740be1e650e9a74.png)
THR=wbmpen(C,L,SIGMA,ALPHA)使用penalization方法为降噪返回全局门槛THR.
STDC=wnoisest(C,L,S)返回[C,L]在尺度S上的细节系数的标准差估计
[THR,NKEEP]=wdcbm(C,L,ALPHA,M)返回各尺度上的相应门槛,存放于THR向量中,降噪一般将ALPHA设为3
y=upcoef('O',x,'wname',N) 用于一维小波分析,计算向量x向上N步的重构小波系数,N为正整数。如 果O=a,对低频系数进行重构;如果O=d,对高频系数进行重构。
[thr,sorh,keepapp]=ddencmp('den','wv',x)产生信号全局默认阈值,然后利用wdencmp函数进行消除噪 声的处理,thr = sqrt(2*log(n)) * s
THR=thselect(X,TPTR)使用由TPTR指定的算法计算与X相适应的门槛
D=detcoef(c,l,N) 提取N尺度的高频系数。
[nc,nl,ca]=upwlev(c,l,'wname')对小波分解结构[c,l]进行单尺度重构,返回上一尺度的分解结构并提 取最后一尺度的低频分量。
x=wrcoef('type',c,l,'wname',N)对一维信号的分解结构[c,l]用指定的小波函数进行重构,当'type=a' 时对信号的低频部分进行重构,此时N可以为0.当'type=d'时,对信号 的高频部分进行重构,此时N为正整数。
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)解读
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MATLAB小波变换指令及其功能介绍1 一维小波变换的 Matlab 实现(1) dwt函数功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname'对信号X 进行分解,cA、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2) idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明:X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
2 二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT函数名函数功能---------------------------------------------------dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换waverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB,缺省值 NB=16;OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维 DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即:ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X)1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现(2) dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和 Hi_D 分解信号 X 。
小波变换的matlab实现
![小波变换的matlab实现](https://img.taocdn.com/s3/m/5ae4a314ff4733687e21af45b307e87100f6f806.png)
举例: A1=upcoef('a','cA1','db1',1,ls); D1=upcoef('d','cD1','db1',1,ls);
subplot(1,2,1);plot(A1);title('Approximation A1')
subplot(1,2,2);plot(D1);title('Detail D1')
重构原始信号
*
2D图形接口
*
显示
*
小波分析用于信号处理
01
信号的特征提取
信号处理
常用信号的小波分析
GUI进行信号处理
*
正弦波的线性组合
S(t)=sin(2t)+sin(20t)+sin(200t)
*
2019
间断点检测
01
2020
波形未来预测
02
2021
各分信号的频率识别
03
2022
信号从近似到细节的迁移
*
多尺度二维小波
命令:wavedec2
格式: [C, S]=wavedec2(X,N,’wname’) [C, S]=wavedec2(X,N,Lo_D,Hi_D)
*
[C,S] = wavedec2(X,2,'bior3.7'); %图像的多尺度二维小波分解
提取低频系数
命令:appcoef2 格式: 1. A=appcoef2(C,S,’wname’,N) 2. A=appcoef2(C,S,’wname’) 3. A=appcoef2(C,S,Lo_R,Hi_R) 4. A=appcoef2(C,S,Lo_R,Hi_R,N) cA2 = appcoef2(C,S,'bior3.7',2); %从上面的C中提取第二层的低频系数
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用).
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MATLAB 小波变换指令及其功能介绍1 一维小波变换的 Matlab 实现(1 dwt函数功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname'[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D别可以实现一维、二维和 N 维 DFT说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname' 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解,cA 、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2 idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname'X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_RX=idwt(cA,cD,'wname',L函数 fft、fft2 和 fftn 分 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L说明:X=idwt(cA,cD,'wname' 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
2 二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT函数名函数功能--------------------------------------------------- dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换waverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号 upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量 detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量 appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换 -----------------------------------------------------------(1 wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOLY=wcodemat(X,NB,OPTY=wcodemat(X,NBY=wcodemat(X说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL 返回数据矩阵 X 的编码矩阵 Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB ,缺省值 NB=16; OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维 DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分 ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即: ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现(2 dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname'[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname'使用指定的小波基函数 'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA ,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和Hi_D 分解信号 X 。
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)
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MATLAB小波变换指令及其功能介绍1 一维小波变换的 Matlab 实现(1) dwt函数功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname'对信号X 进行分解,cA、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2) idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明:X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
2 二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT函数名函数功能---------------------------------------------------dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换waverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB,缺省值 NB=16;OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维 DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即:ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X)1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现(2) dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和 Hi_D 分解信号 X 。
matlab 一维离散小波分解
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matlab 一维离散小波分解一维离散小波分解是一种常用的信号处理方法,可以将信号分解为不同尺度的频带。
在Matlab中,可以通过使用小波变换函数实现一维离散小波分解。
一维离散小波分解的基本思想是将信号分解为低频部分和高频部分。
低频部分包含信号中的低频成分,而高频部分则包含信号中的高频成分。
通过不断迭代地对低频部分进行小波分解,可以得到不同尺度的频带。
在Matlab中,可以使用wavelet函数进行一维离散小波分解。
首先,需要选择合适的小波基函数。
常用的小波基函数有Daubechies小波、Haar小波和Symlets小波等。
选择合适的小波基函数可以更好地适应信号的特性。
在使用wavelet函数进行一维离散小波分解时,需要指定分解的层数。
分解的层数决定了信号被分解成的频带数量。
较高的分解层数可以提供更多的细节信息,但也会增加计算的复杂性。
一维离散小波分解的结果是一个多尺度系数矩阵,其中每一行表示一个尺度的频带。
通过对这个多尺度系数矩阵进行逆小波变换,可以将信号恢复到原始的时域。
在Matlab中,可以使用waverec函数进行逆小波变换。
通过指定小波基函数、多尺度系数矩阵和分解的层数,可以将多尺度系数矩阵恢复为原始信号。
除了一维离散小波分解外,Matlab还提供了二维离散小波分解和多维离散小波分解的函数。
二维离散小波分解可以应用于图像处理领域,可以将图像分解为不同尺度和不同方向的频带。
多维离散小波分解可以应用于更高维度的信号处理任务。
一维离散小波分解在信号处理领域有着广泛的应用。
它可以用于信号压缩、信号去噪、特征提取等任务。
通过分析不同尺度的频带,可以更好地理解信号的特性,并提取出有用的信息。
总结起来,一维离散小波分解是一种常用的信号处理方法,可以将信号分解为不同尺度的频带。
在Matlab中,可以使用wavelet函数进行分解,使用waverec函数进行逆变换。
一维离散小波分解在信号处理领域有着广泛的应用,可以用于信号压缩、信号去噪、特征提取等任务。
一维小波matlab命令
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Matlab小波分析工具箱提供了一个可视化 的小波分析工具,是一个很好的算法研究和 工程设计,仿真和应用平台。特别适合于信 号和图像分析,综合,去噪,压缩等领域的 研究人员。
常用的小波基函数:
参数表示 morl mexh meyr haar dbN symN coifN biorNr.Nd 小波基的名称 Morlet小波 墨西哥草帽小波 Meyer小波 Haar小波 紧支集正交小波 近似对称的紧支集正交小波 Coiflet小波 双正交样条小波
例子:
Load sumsin %读入信号 s=sumsin(1:1000); %取信号的前1000个采样点 [c,l]=wavedec(s,3, ‘db1’); %对信号做层数为3的多尺度分解 [nc,nl]= upwlev(c ,l, ‘db1’); %对信号进行重构,得到尺度2的小波分 结构
例子
subplot(511);plot(1:1000,s);title(‘s') Subplot(512);plot(1:l(1),ca3);title (‘ca3'); Subplot(513);plot(1:l(2),cd3);title (‘cd3'); %1(i)存放的是相应参数的长度 Subplot(514);plot(1:l(3),cd2);title (‘cd2'); Subplot(515);plot(1:l(4),cd1);title (‘cd1'); %将原始信号和分解后得到的一组近似信号和3组 细节信号的波形显示出来。
例子
subplot(311);plot(s);title(‘原始讯号’) Subplot(312);plot(c);title (‘尺度3的小波分解 结构’); Subplot(313);plot(nc);title (‘尺度2的小波分 解结构’);
一维信号去噪方法及matlab方法
![一维信号去噪方法及matlab方法](https://img.taocdn.com/s3/m/f9eebb7ea22d7375a417866fb84ae45c3a35c246.png)
一维信号去噪方法及matlab方法
一维信号去噪方法及MATLAB实现步骤如下:
一维信号去噪方法:
1. 小波变换:利用小波变换对信号进行多尺度分析,保留有用信号的小波系数,去除噪声的小波系数,最后重构信号。
2. 滤波器:设计合适的滤波器,使噪声信号经过滤波器后被滤除,保留有用信号。
常用的滤波器有中值滤波器、低通滤波器、高通滤波器等。
3. 统计方法:利用统计方法对信号进行概率统计,根据信号和噪声的不同统计特性进行去噪。
常用的统计方法有均值滤波、加权均值滤波、中位数滤波等。
4. 频域变换:将信号从时域变换到频域,利用信号和噪声在频域的不同特性进行去噪。
常用的频域变换方法有傅里叶变换、小波变换等。
MATLAB实现步骤:
1. 导入信号:使用MATLAB中的函数读取一维信号数据。
2. 预处理:对信号进行必要的预处理,如平滑处理、去除异常值等。
3. 去噪处理:根据选择的方法对信号进行去噪处理,如小波变换去噪、滤波器去噪、统计方法去噪或频域变换去噪等。
4. 后处理:对去噪后的信号进行必要的后处理,如数据归一化、插值等。
5. 显示结果:使用MATLAB中的绘图函数将原始信号、噪声信号和去噪后的信号进行可视化比较。
6. 保存数据:将去噪后的数据保存到文件中,方便后续分析。
需要注意的是,不同的一维信号去噪方法适用于不同类型的噪声和信号,应根据实际情况选择合适的方法。
同时,MATLAB提供了丰富的函数和工具箱,可以方便地实现各种一维信号去噪处理。
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)(可编辑修改word版)
![MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)(可编辑修改word版)](https://img.taocdn.com/s3/m/4dce532433687e21af45a9e0.png)
MATLAB 小波变换指令及其功能介绍1一维小波变换的 Matlab 实现(1)dwt 函数功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname'对信号 X 进行分解,cA、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2)idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明:X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
2二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT函数名函数功能dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换waverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换(1)wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB,缺省值 NB=16;OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维 DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即: ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X)1. 离散傅立叶变换的 Matlab 实现(2)dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和 Hi_D 分解信号 X 。
一维连续小波变换的matlab基础程序实现
![一维连续小波变换的matlab基础程序实现](https://img.taocdn.com/s3/m/bd432cc56529647d2728529d.png)
小波变换实验二连续小波变换一、实验目的本实验的目的在于充分理解连续小波变换的算法和作用,利用matlab 程序实现对一维信号进行连续小波变换,进而在程序的编辑过程理解一位连续小波变换的小波系数矩阵的含义。
同时通过对预算的到的小波系数矩阵进行分析解释,得到原始信号的频谱分布以及了解小波系数在尺度和位移两个分量上的意义。
二、实验原理、实验编程思路1、根据书本的理论知识,知道一维连续小波变换的公式为:实际在编程过程当中,对于上式中积分的求解可以采用将积分函数离散化,通过求和来实现求积分,离散的过程如下式:本实验中,根据题目可以知道采样的时间间隔为0.03s ,即上式中Δt ,在实际编程当中为了计算方便可以省略掉这个时间常数,所以在编程过程当中使用的公式实际为:2、小波函数的选取:使用墨西哥草帽(mexhat )小波来进行小波变换,墨西哥草帽的函数为(支撑区间为-5—5):dt a b t t f a f b a W b a f⎰∞∞-->==<)()(1,),(,ϕϕ)()()()(),(21)1(21ab t k t k f t a t a b t a t f b a W k k t k t k f -∆⨯∆∆=∆-⨯=∑∑⎰-∆+∆-ϕϕ)()(),(21ab k k f a b a Wk f -⨯=∑-ϕ⎪⎩⎪⎨⎧≤-=-else x e x mexh x ,05,)1(222对于连续小波函数的采样间隔,根据不同的尺度参量来进行采样,比如尺度为i,实际对应小波的采样间隔取k/i,以保持和原信号在不同尺度上的同步。
3、程序运算简化:在程序设计过程当中,如果对于小波系数的每一个系数都按照公式来计算,算法的时间复杂度应当为o(n3)。
但通过对公式的分析,不难看出,对于同意尺度a,相邻的两个小波系数之间的求和项,只有第一项或者最后一项或者二者都不同,所以在下一个系数求解的时候可以减少一次循环,从而将时间复杂度降到o(n2),运算效率大大提高。
Matlab小波工具箱的使用
![Matlab小波工具箱的使用](https://img.taocdn.com/s3/m/fdd54e4514791711cd79171e.png)
Matlab小波工具箱的使用1(2011-11-10 20:12:39)转载▼标签:分类:学科知识小波分析连续小波变换尺度系数信号最近想尝试一下小波的用法,就这matlab的帮助尝试了一下它的例子,顺便翻译了一下帮助的内容,发现matlab帮助做的确实不错,浅显易懂!现把翻译的文档写出来吧,想学习的共同学习吧!小波工具箱简介小波工具箱包含了图像化的工具和命令行函数,它可以实现如下功能:l 测试、探索小波和小波包的特性l 测试信号的统计特性和信号的组分l 对一维信号执行连续小波变换l 对一维、二维信号执行离散小波分析和综合l 对一维、二维信号执行小波包分解(参见帮助Using Wavelet Packets)l 对信号或图像进行压缩、去噪另外,工具箱使用户更方便的展示数据。
用户可以做如下选择:l 显示哪个信号l 放大感兴趣的区域l 配色设计来显示小波系数细节工具箱可以方便的导入、导出信息到磁盘或matlab工作空间。
具体详见File Menu Options一维连续小波分析这一部分来测试连续小波分析的特性。
连续小波分析只需要一个小波函数cwt。
在这一部分将学到如下内容:l 加载信号l 对信号执行连续小波变换l 绘制小波系数l 绘制指定尺度的小波系数l 绘制整个尺度小波系数中的最大值l 选择显示方式l 在尺度和伪频率之间切换l 细节放大l 在普通或绝对模式下显示系数l 选择执行小波分析的尺度使用命令行执行连续小波分析这个例子是一个包含噪声的正弦波1. 加载信号load noissin可以使用whos显示信号信息Name Size Bytes Class noissin1x10008000doublec = cwt(noissin,1:48,'db4');函数cwt的参数分别为分析的信号、分析的尺度和使用的小波。
返回值c包含了在各尺度下的小波系数。
对于这里,c是一个48x1000的矩阵,每一行与一个尺度相关。
MATLAB 小波变换 指令及其功能介绍
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MATLAB 小波变换指令及其功能介绍3. 图像小波变换的 Matlab 实现函数 fft、fft2 和 fftn 分析3.1 一维小波变换的 Matlab 实现(1) dwt 函数 Matlab功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维 DFT说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname' 对信号X 进行分解,cA、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2) idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明:X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和 Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现3.2 二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT-------------------------------------------------函数名函数功能---------------------------------------------------dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换 Matlabwaverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量1. 离散傅立叶变换的Matlab实现detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换-------------------------------------------------------------函数 fft、fft2 和 fftn 分(1) wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵 Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB,缺省值 NB=16;OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即:ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X)1. 离散傅立叶变换的Matlab实现(2) dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数 'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和 Hi_D 分解信号 X 。
(完整word版)MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)
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MATLAB小波变换指令及其功能介绍1 一维小波变换的 Matlab 实现(1) dwt函数功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数 'wname'对信号X 进行分解,cA、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2) idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明:X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和 X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
2 二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT函数名函数功能---------------------------------------------------dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换waverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB,缺省值 NB=16;OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维 DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即:ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X)1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现(2) dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和 Hi_D 分解信号 X 。
matlab中1维数据小波去噪
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小波去噪是信号处理中常用的一种方法,在MATLAB中也有相应的函数可以实现小波去噪。
下面我们将介绍MATLAB中对1维数据进行小波去噪的具体过程。
1. 准备原始数据我们需要准备一维的原始数据,可以是来自传感器采集的数据,也可以是从文件中读取的数据。
在MATLAB中,可以使用load函数或者从其它数据源导入数据。
2. 选择小波基和分解层数在进行小波去噪之前,需要选择适合的小波基和分解层数。
MATLAB 中提供了丰富的小波基选择,包括Daubechies小波、Symlet小波、Coiflet小波等。
根据信号的特点和需要去除的噪声类型,选择合适的小波基和分解层数。
3. 进行小波分解使用MATLAB中的wavedec函数对原始数据进行小波分解。
该函数的调用形式为[C, L] = wavedec(X, N, wname),其中X为原始数据,N为分解层数,wname为小波基名称。
函数返回小波系数C和长度向量L。
4. 去除小波系数中的噪声根据小波分解得到的小波系数,可以利用MATLAB中的过滤函数对小波系数进行去噪。
常用的去噪方法包括阈值去噪、软硬阈值去噪等。
这些方法可以有效地去除信号中的噪声成分,得到干净的信号。
5. 重构信号经过去噪处理后,可以使用MATLAB中的waverec函数对去噪后的小波系数进行重构,得到去噪后的信号。
该函数的调用形式为X = waverec(C, L, wname),其中C为去噪后的小波系数,L为长度向量,wname为小波基名称。
6. 可视化和分析可以利用MATLAB中丰富的绘图函数对去噪前后的信号进行可视化比较,以及对去噪效果进行分析。
通过比较原始信号和去噪后的信号,可以直观地了解去噪效果,并进行进一步的分析和处理。
通过以上步骤,我们可以在MATLAB中对一维数据进行小波去噪处理,去除信号中的噪声成分,得到干净的信号。
小波去噪是一种简单而有效的信号处理方法,在实际应用中具有广泛的应用前景。
Matlab小波工具箱的使用1
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Matlab小波工具箱的使用1小波工具箱简介小波工具箱包含了图像化的工具和命令行函数,它可以实现如下功能:l 测试、探索小波和小波包的特性l 测试信号的统计特性和信号的组分l 对一维信号执行连续小波变换l 对一维、二维信号执行离散小波分析和综合l 对一维、二维信号执行小波包分解(参见帮助Using Wavelet Packets)l 对信号或图像进行压缩、去噪另外,工具箱使用户更方便的展示数据。
用户可以做如下选择:l 显示哪个信号l 放大感兴趣的区域l 配色设计来显示小波系数细节工具箱可以方便的导入、导出信息到磁盘或matlab工作空间。
具体详见File Menu Options一维连续小波分析这一部分来测试连续小波分析的特性。
连续小波分析只需要一个小波函数cwt。
在这一部分将学到如下内容:l 加载信号l 对信号执行连续小波变换l 绘制小波系数l 绘制指定尺度的小波系数l 绘制整个尺度小波系数中的最大值l 选择显示方式l 在尺度和伪频率之间切换l 细节放大l 在普通或绝对模式下显示系数l 选择执行小波分析的尺度使用命令行执行连续小波分析这个例子是一个包含噪声的正弦波1. 加载信号load noissin可以使用whos显示信号信息whos2. 执行连续小波变换c = cwt(noissin,1:48,'db4');函数cwt的参数分别为分析的信号、分析的尺度和使用的小波。
返回值c包含了在各尺度下的小波系数。
对于这里,c是一个48x1000的矩阵,每一行与一个尺度相关。
3. 绘制小波系数cwt函数可以接受第四个参数,来指定函数在执行结束后是否绘制连续小波变换系数的绝对值。
另外还可以接受更多的参数来定义显示的不同特性,详见cwt函数。
如下面的语句绘制系数结果c = cwt(noissin,1:48,'db4','plot');4. 选择分析的尺度cwt函数的第二个参数可以设定任意小波分析的尺度,只要这些尺度满足如下要求l 所有尺幅必须为正实数l 尺度的增量必须为正l 最高的尺度不能超过由信号决定的一个最大值如下面的代码可以执行从2开始的偶数尺度计算c = cwt(noissin,2:2:128,'db4','plot');显示结果如下这幅图像很明确的表示出了信号的周期性。
MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)解读
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MATLAB小波变换指令及其功能介绍(超级有用)解读MATLAB小波变换指令及其功能介绍1 一维小波变换的 Matlab 实现(1) dwt函数功能:一维离散小波变换格式:[cA,cD]=dwt(X,'wname')[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D)别可以实现一维、二维和 N 维DFT 说明:[cA,cD]=dwt(X,'wname') 使用指定的小波基函数'wname'对信号X 进行分解,cA、cD 分别为近似分量和细节分量;[cA,cD]=dwt(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的滤波器组 Lo_D、Hi_D 对信号进行分解。
(2) idwt 函数功能:一维离散小波反变换格式:X=idwt(cA,cD,'wname')X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R)X=idwt(cA,cD,'wname',L)函数 fft、fft2 和 fftn 分X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L)说明:X=idwt(cA,cD,'wname') 由近似分量 cA 和细节分量 cD 经小波反变换重构原始信号 X 。
'wname' 为所选的小波函数X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R) 用指定的重构滤波器 Lo_R 和Hi_R 经小波反变换重构原始信号 X 。
X=idwt(cA,cD,'wname',L) 和X=idwt(cA,cD,Lo_R,Hi_R,L) 指定返回信号 X 中心附近的 L 个点。
2 二维小波变换的 Matlab 实现二维小波变换的函数别可以实现一维、二维和 N 维 DFT函数名函数功能---------------------------------------------------dwt2 二维离散小波变换wavedec2 二维信号的多层小波分解idwt2 二维离散小波反变换waverec2 二维信号的多层小波重构wrcoef2 由多层小波分解重构某一层的分解信号upcoef2 由多层小波分解重构近似分量或细节分量detcoef2 提取二维信号小波分解的细节分量appcoef2 提取二维信号小波分解的近似分量upwlev2 二维小波分解的单层重构dwtpet2 二维周期小波变换idwtper2 二维周期小波反变换----------------------------------------------------------- (1) wcodemat 函数功能:对数据矩阵进行伪彩色编码函数 fft、fft2 和 fftn 分格式:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL)Y=wcodemat(X,NB,OPT)Y=wcodemat(X,NB)Y=wcodemat(X)说明:Y=wcodemat(X,NB,OPT,ABSOL) 返回数据矩阵 X 的编码矩阵Y ;NB 伪编码的最大值,即编码范围为 0~NB,缺省值 NB=16;OPT 指定了编码的方式(缺省值为 'mat'),即:别可以实现一维、二维和 N 维 DFTOPT='row' ,按行编码OPT='col' ,按列编码OPT='mat' ,按整个矩阵编码函数 fft、fft2 和 fftn 分ABSOL 是函数的控制参数(缺省值为 '1'),即:ABSOL=0 时,返回编码矩阵ABSOL=1 时,返回数据矩阵的绝对值 ABS(X)1. 离散傅立叶变换的 Matlab实现(2) dwt2 函数功能:二维离散小波变换格式:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D)说明:[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,'wname')使用指定的小波基函数'wname' 对二维信号 X 进行二维离散小波变幻;cA,cH,cV,cD 分别为近似分量、水平细节分量、垂直细节分量和对角细节分量;[cA,cH,cV,cD]=dwt2(X,Lo_D,Hi_D) 使用指定的分解低通和高通滤波器 Lo_D 和 Hi_D 分解信号 X 。
几种常用小波函数对一维信号进行分解与重构MATLAB程序部分
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几种常用小波函数对一维信号进行分解与重构MATLAB程序部分具体MATLAB程序如下%将十六进制转换为十进制(读入的数据为高八位第八位)function ndata=CommonToDec2(filename)s = filename;cdata = textread(s,'%2c','delimiter',' ');% for i = 1:m ;% k = 1 ;% for j = 1:n ;% if(text(i,j) ~= ' ')% cdata(i,k) = text(i,j) ;% k = k + 1 ;% end% end% end[m,n] = size (cdata) ;ndata=zeros(1,m/3);for i=0:m/3-1;k = 3*i + 1 ; %转换高八位if(cdata(k,1)>='0')&&(cdata(k,1)<='9')mdata=cdata(k,1)-48;ndata(i+1)=ndata(i+1)+mdata*16^5;elsemdata=cdata(k,1)-55;ndata(i+1)=ndata(i+1)+mdata*16^5;endif(cdata(k,2)>='0')&&(cdata(k,2)<='9')mdata=cdata(k,2)-48;ndata(i+1)=ndata(i+1)+mdata*16^4;elsemdata=cdata(k,2)-55;ndata(i+1)=ndata(i+1)+mdata*16^4;endk = 3*i + 2 ; %转换低八位if(cdata(k,1)>='0')&&(cdata(k,1)<='9')mdata=cdata(k,1)-48;ndata(i+1)=ndata(i+1)+mdata*16^3;elsemdata=cdata(k,1)-55;ndata(i+1)=ndata(i+1)+mdata*16^3;endmdata1=CommonToDec24('93.txt');[n1,m1]=size (mdata1);for i=1:m1;ldata(i)=mdata1(i)*3.3/4096;endfor i=0:m1/2-1;pdata(i+1)=(ldata(2*i+1)-ldata(2*i+2))/64;endN=m1/2;t=1:N;x=pdata;subplot(211);plot(x);[c,l]=wavedec(x,11,'haar');a2=wrcoef('a',c,l,'haar',2);subplot(212);plot(a2);title('第二层低频重构信号'); figure(2);[c,l]=wavedec(x,11,'db3');a2=wrcoef('a',c,l,'db3',2);subplot(211);plot(a2);title('第二层低频重构信号'); figure(3);[c,l]=wavedec(x,11,'sym2');a2=wrcoef('a',c,l,'sym2',2);subplot(211);plot(a2);title('第二层低频重构信号'); figure(4);[c,l]=wavedec(x,11,'Bior1.3');a2=wrcoef('a',c,l,'Bior1.3',2);subplot(211);plot(a2);title('第二层低频重构信号'); figure(5);[c,l]=wavedec(x,11,'coif2');a2=wrcoef('a',c,l,'coif2',2);subplot(211);plot(a2);title('第二层低频重构信号');结果与分析MATLAB程序运行结果如下图所示:从上到下依次为Haar小波,db小波,sym小波,CoiN小波,biorNr.Nd小波去噪结果:因为心电信号频率较低,频谱能量大都集中在低频部分,在对提取的心电信号的第二层低频信号进行重构后发现选择不同的函数,重构的信号具有不同的效果。
一维信号小波包分解能量 matlab
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一维信号小波包分解能量 Matlab一维信号小波包分解能量是指通过小波包分解方法将一维信号进行分解,并通过分解后的子信号的能量来对原始信号进行分析和处理。
在Matlab中,可以利用小波工具箱中的函数对一维信号进行小波包分解,并计算各个子信号的能量。
本文将介绍在Matlab中如何进行一维信号小波包分解能量的计算及分析。
1. 小波包分解小波包分解是小波分析中的一种分解方法,它将信号分解为多个不同频率和尺度的子信号,可以更准确地捕捉信号的局部特征。
在Matlab 中,可以使用“wavedec”函数对一维信号进行小波包分解,该函数的语法如下:[c, l] = wavedec(x, n, wname);其中,x为输入的一维信号,n为分解的尺度,wname为选取的小波基函数,c为分解得到的系数,l为各层分解的长度。
2. 子信号能量计算分解得到的各个子信号可以通过计算其能量来进行分析。
在Matlab 中,可以使用以下代码计算每个子信号的能量:energy = sum(c.^2);3. Matlab示例下面通过一个具体的Matlab示例来演示一维信号小波包分解能量的计算。
假设有一个长度为256的一维信号,我们首先对该信号进行小波包分解,然后计算每个子信号的能量,并绘制能量分布图。
```matlab生成测试信号x = randn(1, 256);小波包分解n = 5;wname = 'db1';[c, l] = wavedec(x, n, wname);计算能量energy = zeros(1, n+1);for i = 1:n+1energy(i) = sum(c(l(i)+1:l(i+1)).^2);end绘制能量分布图subplot(2,1,1);stem(x);title('Original Signal');subplot(2,1,2);stem(energy);title('Energy Distribution');```在以上示例中,我们首先生成了一个长度为256的随机信号,然后对该信号进行了小波包分解,并计算了每个子信号的能量。
matlab的离散一维小波重构
![matlab的离散一维小波重构](https://img.taocdn.com/s3/m/b813e8ce8662caaedd3383c4bb4cf7ec4afeb6b5.png)
matlab的离散一维小波重构在MATLAB中进行离散一维小波重构可以通过以下步骤实现:1. 导入小波工具箱,首先,确保已经安装了MATLAB的小波工具箱。
如果没有安装,可以通过在MATLAB命令窗口中输入"wavelet"来检查是否已经安装了小波工具箱,如果未安装,则可以通过MATLAB的附加组件管理器进行安装。
2. 加载小波系数,首先,需要有小波分解后的小波系数。
可以通过使用MATLAB中的函数(如dwt)进行小波分解,得到逼近系数和细节系数。
3. 进行小波重构,使用MATLAB中的函数(如idwt)进行小波重构。
根据小波分解得到的逼近系数和细节系数,可以使用idwt函数进行重构,得到原始信号的近似重构。
4. 可选步骤,在进行小波重构之前,可以对小波系数进行处理,如阈值处理、压缩等,以达到特定的信号处理目的。
下面是一个简单的示例代码,展示了如何在MATLAB中进行离散一维小波重构:matlab.% 生成示例信号。
x = randn(1, 1024);% 进行小波分解。
[cA, cD] = dwt(x, 'db1');% 进行小波重构。
x_reconstructed = idwt(cA, cD, 'db1'); % 显示原始信号和重构信号。
subplot(2,1,1);plot(x);title('Original Signal');subplot(2,1,2);plot(x_reconstructed);title('Reconstructed Signal');在这个示例中,我们首先生成一个随机信号x,然后使用dwt 函数进行小波分解,得到逼近系数cA和细节系数cD。
接着使用idwt函数进行小波重构,得到重构后的信号x_reconstructed。
最后,我们使用subplot和plot函数将原始信号和重构信号进行可视化展示。
一维小波降噪的综合应用实例(matlab)(精品文档)_共3页
![一维小波降噪的综合应用实例(matlab)(精品文档)_共3页](https://img.taocdn.com/s3/m/b835d8540722192e4536f693.png)
一维小波降噪的综合应用实例%当前延拓模式是补零%设置信噪比和随机数种子snr=3;init=2055615866;%产生原始信号,并叠加标准高斯白噪声[xref,x]=wnoise(3,11,snr,init);%对x使用sym8小波进行5层分解,得到高频系数。
使用SURE阀值、软阀值进行降噪lev=5;xd=wden(x,'heursure','s','one',lev,'sym8');figure(1);set(gcf,'color','w');%画出原始信号subplot(311),plot(xref),axis([1 2048 -10 10]);title('原始信号');subplot(312),plot(x), axis([1 2048 -10 10]);title(['降噪信号-信噪比为',num2str(fix(snr))]);subplot(313),plot(xd), axis([1 2048 -10 10]);title('降噪信号-heuristic SURE');% 使用软SURE阀值降噪xd=wden(x,'heursure','s','one',lev,'sym8');%画出信号figure(2);set(gcf,'color','w');subplot(311),plot(xd), axis([1 2048 -10 10]);title('降噪信号-SURE');% 对噪声标准差进行单层估计,使用fixed form 阀值降噪xd=wden(x,'sqtwolog','s','sln',lev,'sym8');% 画出信号subplot(312),plot(xd), axis([1 2048 -10 10]);title('降噪信号-Fixed form 阀值');% 对噪声标准差进行单层估计,使用minimax 阀值降噪xd=wden(x,'minimaxi','s','sln',lev,'sym8');% 画出信号subplot(313),plot(xd), axis([1 2048 -10 10]);title('De-noised signal-Minimax');% 如果需要多次尝试,最后是执行一次分解,多次设置阀值% 分解[c,l]=wavedec(x,lev,'sym8');% 使用小波分解结构[c,l]设置阀值xd=wden(c,l,' minimaxi','s','sln',lev,'sym8');结果如图所示。
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wnoislop.mat
……
叠加了白噪声的斜坡信号
……
sum sin .m at sum sin(t ) sin(3t ) sin(0.3t ) sin(0.03t ) freqbrk.m at 1 t 500 sin(0.03t ) freqbrk(t ) sin(0.3t ) 501 t 1000
例子:
Load sumsin %读入信号 s=sumsin(1:1000); %取信号的前1000个采样点 [c,l]=wavedec(s,3, ‘db1’); %对信号做层数为3的多尺度分解 [nc,nl]= upwlev(c ,l, ‘db1’); %对信号进行重构,得到尺度2的小波分解 结构
用于验证算法的数据文件:
文件名 sumsin.mat freqbrk.mat whitnois.mat warma.mat 说明 三个正弦函数的叠加 存在频率断点的组合正弦信号 均匀分布的白噪声 有色AR(3)噪声
wstep.mat
nearbrk.mat scddvbrk.mat
阶梯信号
分段线性信号 具有二阶可微跳变的信号
例子:
Load sumsin %读入信号 s=sumsin(1:1000); %取信号的前1000个采样点 [c,l]=wavedec(s,3, ‘db3’); %对信号做层数为3的多尺度分解 a3= wrcoef(‘a’,c,l, ‘db3’,3); %对尺度3上的低频信号进行重构
Matlab中的小波分析工具箱
Matlab小波分析工具箱提供了一个可视化 的小波分析工具,是一个很好的算法研究和 工程设计,仿真和应用平台。特别适合于信 号和图像分析,综合,去噪,压缩等领域的 研究人员。
常用的小波基函数:
参数表示 morl mexh meyr haar 小波基的名称 Morlet小波 墨西哥草帽小波 Meyer小波 Haar小波
Compact support DWT CWT
Support width Effective support Regularity Symmetry
infinite [-8 8] indefinitely derivable yes
Reference: I. Daubechies, Ten lectures on wavelets, CBMS, SIAM, 61, 1994, 117-119, 137, 152.
X=wrcoef(‘type’,C,L,’wname’,N ) 用’wname’小波对分解系数[C,L]进行重构, 当type=a时,指对信号的低频部分进行重构。 这时N可以为零。 当type=d时,指对信号的高频部分进行重构。 这时N为正整数。 X=wrcoef(‘type’,C,L, Lo_R,Hi_R N )
FWT(快速小波变换):
多层次分解
D=detcoef(C,L,N) 从分解系数[C,L]提取第N层细节系数 D=detcoef(C,L) 从分解系数[C,L]提取最后一层细节系数
FWT(快速小波变换):
多层次分解
A=appcoef(C,L,’wname’ ,N) 用’wname’小波从分解系数[C,L]提取第N层近 似系数
例子
subplot(511);plot(1:1000,s);title(‘s') Subplot(512);plot(1:l(1),ca3);title (‘ca3'); Subplot(513);plot(1:l(2),cd3);title (‘cd3'); %1(i)存放的是相应参数的长度 Subplot(514);plot(1:l(3),cd2);title (‘cd2'); Subplot(515);plot(1:l(4),cd1);title (‘cd1'); %将原始信号和分解后得到的一组近似信号和3组 细节信号的波形显示出来。
dbN
symN coifN
紧支集正交小波
近似对称的紧支集正交小波 Coiflet小波
biorNr.Nd
双正交样条小波
怎样获取小波基的信息:
在Matlab窗口键入“waveinfo(‘参数名’)
?waveinfo('meyr')
MEYRINFO Information on Meyer wavelet.
例子
subplot(211);plot(s);title(‘原始讯号’) Subplot(212);plot(rs);title (‘重构信号’); %将原始信号和重构信号的波形显示出来。
FWT(快速小波变换):
单尺度重构
[NC,NK,cA]=upwlev(C,L,’wname’ ) 用’wname’小波对分解系数[C,L]进行单尺度 重构,返回上一尺度的分解结构[NC,NL]并 提取最后一尺度的分解结构。 [NC,NK,cA]=upwlev(C,L, Lo_R,Hi_R)
Meyer Wavelet
General characteristics: Infinitely regular orthogonal wavelet.
Family Short name
Meyer meyr
Orthogonal
Biorthogonal
yes
yes no possible but without FWT possible
一维离散小波变换:
单层分解
[cA,cD]=dwt(X,’wname’) [cA,cD]=dwt(X, Lo_R ,Hi_R) 其中:cA :低频分量, cD:高频分量 X:输入信号。 wname:小波基名称 Lo_R :低通滤波器 Hi_R:高通滤波器
一维离散小波变换:
单层重构
X=idwt(cA,cD,’wname’) 用’wname’小波把近似系数cA和细节系数cD重建 原始信号 X=idwt(cA,cD, Lo_R , Hi_R)
A=appcoef(C,L,Lo_R , Hi_R,N)
FWT(快速小波变换):
多层次分解
A=appcoef(C,L,’wname’) 用’wname’小波从分解系数[C,L]提取最后一 层近似系数
A=appcoef(C,L,Lo_R , Hi_R)
例子:
Load noissin %读入白噪信号 S=noissin(1:1000); %取信号的前1000个采样点 [c,l]=wavedec(s,3, ‘db4'); %对信号做层数为3的多尺度分解 [cd1,cd2,cd3]=detcoef(c ,l,[1,2,3]); %得到尺度3的近似系数 ca3=appcoef(c,l,’db4’,3);
例子
subplot(311);plot(s);title(‘原始讯号’) Subplot(312);plot(c);title (‘尺度3的小波分解 结构’); Subplot(313);plot(nc);title (‘尺度2的小波分 解结构’);
FWT(快速小波变换):
对小波系数进行重构
一维离散小波变换:
单层重构
X=idwt(cA,cD,’wname’,L) 用’wname’小波把近似系数cA和细节系数cD重建 信号中间长度为L的部分 X=idwt(cA,cD, 多层次分解
[C,L]=wavedec(X,N,’wname’) [C,L]=wavedec(X,N, Lo_R, Hi_R) 其中:C :各层分量, L:各层分量长度 N:分解层数 X:输入信号。 wname:小波基名称 Lo_R:低通滤波器 Hi_R:高通滤波器
例子
subplot(211);plot(s);title(‘原始信号’) Subplot(212);plot(a3);title (‘重构信号’);
FWT(快速小波变换):
多层次重构
X =waveerec(C,L ,’wname’)
用’wname’小波对分解系数[C,L]进行一维小波 重构。
X =waverec(C,L ,Lo_R, Hi_R)
例子:
Load noissin %读入白噪信号 S=noissin(1:1000); %取信号的前1000个采样点 [c,l]=wavedec(s,3, ‘db4’); %对信号做层数为3的多尺度分解 rs=waverec(c ,l, ‘db4’); %对信号进行重构