【MATLAB 】 小波分解信号分解+希尔伯特黄变换+边际谱算法

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简介: 【MATLAB 】 小波分解信号分解+希尔伯特黄变换+边际谱算法

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1 小波分解算法

小波分解算法是一种数学方法,用于将信号分解为不同频率的小波成分。这种算法基于小波函数,可以用于信号处理、图像压缩和数据压缩等领域。小波分解算法的基本思想是将一个信号分解成多个小波子带,每个小波子带代表了一个不同频率的小波成分。这些小波子带可以分别进行处理,例如滤波、降采样等操作,然后再进行重构,得到原始信号。小波分解算法的优点是可以提供更好的时频分辨率,对于瞬态信号和非平稳信号的处理效果更好。同时,小波分解算法也可以用于图像压缩和数据压缩,因为小波分解后的子带可以选择性地保留或舍弃,从而实现数据压缩。总之,小波分解算法是一种强大的信号处理技术,被广泛应用于信号处理、图像压缩和数据压缩等领域。

关于简短的代码视频教程均可关注B站、小红书、知乎同名账号(Lwcah)观看教程~

MATLAB 信号分解第六期-小波分解:

https://mbd.pub/o/bread/ZJWZmpps

信号分解全家桶详情请参见:

https://mbd.pub/o/author-aWWWnHBsYw==/work

2 希尔伯特黄变换

希尔伯特黄变换(Hilbert-Huang Transform,简称HHT)是一种新型的信号分析方法,能够有效地处理非线性、非平稳信号。

对每一个IMF进行希尔伯特变换,可以得到该IMF的解析解。解析解包括一个实部和一个虚部,这两个部分对应于IMF的瞬时频率和瞬时幅值。通过对所有的IMF进行希尔伯特变换,可以得到整个信号的希尔伯特谱。这个谱可以用来分析信号的频率和幅值随时间的变化情况。

希尔伯特黄变换的优点在于其完全自适应性,不需要预设任何参数。此外,该方法能够处理非线性、非平稳信号,因此在许多领域,如地球物理学、生物医学工程等,得到了广泛的应用。

3 边际谱算法

边际谱算法是一种分析非高斯、非线性信号的方法,它基于EMD(经验模式分解)和希尔伯特黄变换(Huang-Hilbert Transform)。

首先,通过EMD将信号分解成一系列固有模态函数(IMF),然后对每个IMF进行希尔伯特变换,得到瞬时频率和瞬时幅值。这些瞬时频率和瞬时幅值构成了信号的希尔伯特谱。

接着,对希尔伯特谱进行边际谱分析。具体来说,将希尔伯特谱的频率和幅值视为二维空间中的一个点,对所有点按照频率进行排序,然后对每个频率点的幅值求和,就得到了边际谱。

通过边际谱,我们可以得到信号在不同频率下的能量分布情况,从而对信号进行分析。这种方法特别适合于处理非高斯、非线性信号。

4 代码获取

如下为简短的视频操作教程。

算法代码获取:

https://mbd.pub/o/bread/ZJyXm55q

https://mbd.pub/o/bread/ZJyXm59r

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