1. 問題描述

信號處理技術(shù)中，對于非平穩(wěn)信號(頻域特征隨著時間變化的信號)，簡單的傅立葉分析無法展示信號頻率特征隨著時間的變化。故往往采用小波分析技術(shù)。由于超聲導(dǎo)波的頻散特性，研究中往往采用小波分析，參考文獻(xiàn)中的示例如下：

本文預(yù)期實現(xiàn)文獻(xiàn)中的小波分析技術(shù)。

2. 技術(shù)背景

MATLAB小波分析函數(shù)。

3. 解決方案

已知：

fs，信號的采樣頻率 Hz

s，信號時程序列

wavename = ‘Morl’; % 小波類型設(shè)置

totalscal = 2048; % 尺度序列的長度

wcf = centfrq(wavename); % 小波的中心頻率

cparam = 2*wcf*totalscal; % 為得到合適的尺度所求出的參數(shù)

a = totalscal:-1:0.2;

scal = cparam./a; % 得到各個尺度，以使轉(zhuǎn)換得到頻率序列為等差序列

coefs=cwt(s,scal,wavename); % 得到小波系數(shù)

f=scal2frq(scal,wavename,1/fs); % 將尺度轉(zhuǎn)換為頻率

imagesc(t2*1e6,f/100,abs(coefs)); % 繪制色譜圖

3.1 分辨率控制

連續(xù)小波變換的基本函數(shù)為cwt，變換得到小波系數(shù)。我們預(yù)期的圖像縱坐標(biāo)為頻率，故需要scal2frq函數(shù)將小波系數(shù)轉(zhuǎn)換為頻率數(shù)值。以上代碼設(shè)置的參數(shù)很多，其中totalscal控制頻域的分辨率，在計算量允許的情況下，設(shè)置為可能的較大數(shù)值為宜。

3.2 圖像繪制

時頻譜中橫軸為時間，縱軸為頻率，坐標(biāo)上每一個點還有一個能量強(qiáng)度的數(shù)值，因此實際上是三維的數(shù)據(jù)，但我們一般采用色譜圖繪制，而不是三維圖像。

3.3 信號降低采樣

高頻信號的點數(shù)一般很大，如筆者的測試數(shù)據(jù)，點數(shù)達(dá)到125000，信號頻率范圍在100~500 kHz，這樣的點數(shù)規(guī)模，一般的pc機(jī)器難以完成運算。這種情況下，可以通過重采樣，壓縮信號點數(shù)，以便小波分析處理，如http://www.jianshu.com/p/921a09c88429。

4. 實施示例

4.1 讀取數(shù)據(jù)

4.2 分析參數(shù)設(shè)置

分析參數(shù)采用對話框輸入：

500、700為低通濾波器參數(shù)，為了濾除高頻噪音；

設(shè)置色譜圖的頻率范圍[0 600] kHz

原始的采樣頻率為62500 kHz，降采樣10倍后為62500 kHz，故直接分析后的色譜圖范圍在[0 6250] kHz，這個范圍遠(yuǎn)大于實際信號的頻率500 kHz，故需設(shè)置最終顯示的頻率范圍。

4.3 低通濾波與重采樣

低通濾波

重采樣

4.4 小波分析

5. 常見問題

本文用時 30 m

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab得到小波参数,MATLAB|高频信号的小波分析技术要点的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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