基于小波变换的去噪,带GUI界面,可以设置小波变换层数(提供matlab仿真录像)

作品简介

1.软件版本

matlab2022a

2.运行方法

使用matlab2022a或者高版本仿真,运行文件夹中的tops.m或者main.m。运行时注意matlab左侧的当前文件夹窗口必须是当前工程所在路径。具体操作观看提供的程序操作视频跟着操作。

3.内容简介

    近年来,小波理论得到了非常迅速的发展,而且由于其具备良好的时频特性,因而实际应用也非常广泛。在去噪领域中,小波理论也同样受到了许多学者的重视,他们应用小波进行去噪并获得了非常好的效果。

具体来说小波去噪方法的成功主要得益于小波变换具有如下特点:

(1)低熵性,小波系数的稀疏分布,使得图象变换后的熵降低;

(2)多分辨率,由于采用了多分辨率的方法,所以可以非常好地刻画信号的非平稳特征,如边缘、尖峰、断点等;

(3)去相关性,因为小波变换可以对信号进行去相关,且噪声在变换后有白化趋势,所以小波域比时域更利于去噪;

(4)选基灵活性,由于小波变换可以灵活选择变换基,从而对不同应用场合,对不同的研究对象,可以选用不同的小波母函数,以获得最佳的效果。

    小波去噪方法包括三个基本的步骤:对含噪声信号进行小波变换;对变换得到的小波系数进行某种处理,以去除其中包含的噪声;对处理后的小波系数进行小波逆变换,得到去噪后的信号。小波去噪方法的不同之处集中在第一步。

    相比以往的其他去噪方法,小波变换在低信噪比情况下的去噪效果较好,去噪后的信号识别率较高,同时小波去噪方法对时变信号和突变信号的去噪效果尤其明显。

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利用小波分析对监测采集的信号进行去噪处理,可以恢复原始信号。利用小波分析进行去噪,包括以下3种方法:

  • 默认阈值去噪处理:该方法利用函数ddencmp() 生成信号的默认阈值,然后利用函数wdencmp() 进行去噪处理;
  • 给定阈值去噪处理:在实际的去噪处理过程中,阈值往往可通过经验公式获得,且这种阈值比默认阈值的可信度高。在进行阈值量化处理时可利用函数wthresh();
  • 强制去噪处理:该方法是将小波分解结构中的高频系数全部置0,即滤掉所有高频部分,然后对信号进行小波重构。这种方法比较简单,且去噪后的信号比较平滑,但是容易丢失信号中的有用成分。

4.部分仿真截图

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创作时间:2022-10-05 15:09:27