pengzk 发表于 2007-4-19 04:20

给大家分享我自己编的程序-连续小波变换

Function = CWT_Morlet(Sig, WinLen, nLevel);
%============================================================%
%Continuous Wavelet Transform using Morlet function               
%            Sig : 信号                                          
%    WinLen : 小波函数在尺度参数a=1时的长度   (默认为 10)               
%      nLevel : 频率轴划分区间数   (默认为1024)      
%
%         WT:返回的小波变换计算结果
%FreqBins :返回频率轴划分结果(归一化频率,最高频率为0.5)
%       Scales:   返回与频率轴划分值相对应的尺度划分 (频率0.5对应的尺度为1)
%============================================================%

if (nargin == 0),
   error('At least 1 parameter required');
end;

if (nargin < 4),
   iShow = 1;
elseif (nargin < 3),
   nLevel = 1024;
elseif (nargin < 2),
   WinLen = 10;
end;

Sig = hilbert(real(Sig));                     % 计算信号的解析信号
SigLen = length(Sig);                        % 获取信号的长度
fmax = 0.5;                                       % 设置最高分析频率
fmin = 0.005;                                    % 设置最低分析频率
FreqBins = logspace(log10(fmin),log10(0.5),nLevel);    % 将频率轴在分析范围内等对数坐标划分
Scales = fmax*ones(size(FreqBins))./ FreqBins;             % 计算响应的尺度参数
omg0 = WinLen / 6;                            % 按给定的小波长度计算相应的小波函数中心频率
WT = zeros(nLevel, SigLen);            % 分配计算结果的存储单元

wait = waitbar(0,'Under calculation, please wait...');
for m = 1:nLevel,
   
    waitbar(m/nLevel,wait);
    a = Scales(m);                                 % 提取尺度参数                              
    t = -round(a*WinLen):1:round(a*WinLen);   
    Morl = pi^(-1/4)*exp(i*2*pi*0.5*t/a).*exp(-t.^2/2/(2*omg0*a)^2);   % 计算当前尺度下的小波函数
    temp = conv(Sig,Morl) / sqrt(a);                                                         % 计算信号与小波函数的卷积
    WT(m,:) = temp(round(a*WinLen)+1:length(temp)-round(a*WinLen));
   
end;
close(wait);

WT = WT / WinLen;

pengzk 发表于 2007-4-19 19:58

更正

Function = CWT_Morlet(Sig, WinLen, nLevel);

改为

Function = Wavelet_Morlet(Sig, WinLen, nLevel);

eight 发表于 2007-4-19 20:23

原帖由 pengzk 于 2007-4-19 19:58 发表
Function= CWT_Morlet(Sig, WinLen, nLevel);

改为

Function= Wavelet_Morlet(Sig, WinLen, nLevel);


你编辑一下自己的帖子(进入帖子后,在1楼的右下角点击“编辑”便可),这样方便大家下载

wuhanxy123 发表于 2007-7-31 21:13

该程序有问题: 首先从if到第一个end之间的语句与程序无关, 其次没有实现时间方向的平移动, 每个频率水平只求了一个时窗的小波系数!!

zhlong 发表于 2007-7-31 21:24

if (nargin == 0),
   error('At least 1 parameter required');
end;
这个用于检查函数的输入。楼上说的是这个判断语句吗?

t = -round(a*WinLen):1:round(a*WinLen);   
    Morl = pi^(-1/4)*exp(i*2*pi*0.5*t/a).*exp(-t.^2/2/(2*omg0*a)^2);   % 计算当前尺度下的小波函数

这里的t是一个向量,已经是实现了时间方向的平移。

wxr1000 发表于 2007-7-31 21:26

为什么要自己编程序呢?matlab中不是有现成的吗?

wuhanxy123 发表于 2007-7-31 22:39

晕, 如果m固定, 则频率参数a固定, 时间向量T的长固定, 这个长度不等于整体信号的长度, 所以必须还要移动窗口,使之覆盖整个信号, 非再加循环不可.

[ 本帖最后由 zhlong 于 2007-8-1 07:16 编辑 ]

zhlong 发表于 2007-8-1 08:08

回复 #7 wuhanxy123 的帖子

楼主还发了 这个函数的应用实例,你可以验证一下。
http://forum.vibunion.com/forum/viewthread.php?tid=41381&highlight=%2Bpengzk

zhlong 发表于 2007-8-1 10:44

楼主的程序个人觉得没有问题,你可以参考tftb时频工具箱中的tfrscalo函数,比较一下这两个程序。

SampFreq = 30;
t=0:1/SampFreq:4;
sig = sin(12*pi*t);
sig(1:end/2) = sig(1:end/2) + sin(6*pi*t(1:end/2));
sig(end/2+1:end) = sig(end/2+1:end) + sin(18*pi*t(end/2+1:end));
WinLen = 10;
= CWT_Morlet(sig,WinLen,512);
FreqBins = FreqBins * SampFreq;
clf
set(gcf,'Position',);            
set(gcf,'Color','w');                                          
pcolor(t,FreqBins,abs(WT));
colormap jet;
shading interp;
axis();
colorbar;
ylabel('Frequency / Hz');
xlabel('Time / sec');

[ 本帖最后由 zhlong 于 2007-8-1 10:45 编辑 ]

zhlong 发表于 2007-11-12 13:51

FreqBins = logspace(log10(fmin),log10(0.5),nLevel);    % 将频率轴在分析范围内等对数坐标划分
Scales = fmax*ones(size(FreqBins))./ FreqBins;             % 计算响应的尺度参数

不知道这个频率和尺度之间的关系是根据什么原理确定的??

破凰 发表于 2007-11-18 16:49

原帖由 zhlong 于 2007-11-12 13:51 发表 http://www.chinavib.com/forum/images/common/back.gif

不知道这个频率和尺度之间的关系是根据什么原理确定的??

lz好像把morlet小波的定义整错了。
我看的书上的morlet小波的定义是

其中,fc是小波中心频率,fb是带宽参数。在lz贴的程序中,中心频率为omg0 = WinLen / 6;而在计算时小波函数用的是

                         Morl = pi^(-1/4)*exp(i*2*pi*0.5*t/a).*exp(-t.^2/2/(2*omg0*a)^2)                  (1)

与定义相比可以看出,程序里注释的中心频率和带宽参数弄反了,所用morlet小波的中心频率应是0.5Hz。然后按照尺度和频率关系(小波中心频率除以尺度等于归一化频率)就有

                     Scales = 0.5*ones(size(FreqBins))./ FreqBins

程序里fmax刚好又等于0.5,所以图上的标注是对的,但这只是种偶然,如果将式(1)中的0.5改为其它数,得到的频率坐标就不对。

PS:个人认为lz提供的函数的输入参数WinLen不仅与母小波的长度(支撑区)有关,而且与morlet小波的带宽参数有关(通过WinLen得到了omg0)。

我把这个函数修改了一下

function = CWT_Morlet(Sig, WinLen, nLevel);
%============================================================%
%Continuous Wavelet Transform using Morlet function               
%            Sig : 信号                                          
%    WinLen : 母小波离散化后的长度的一半   (默认为 10)               
%      nLevel : 频率轴划分区间数   (默认为1024)      
%
%         WT:返回的小波变换计算结果
%FreqBins :返回频率轴划分结果(归一化频率,最高频率为0.5)
%       Scales:   返回与频率轴划分值相对应的尺度划分 (频率0.5对应的尺度为1)
%============================================================%
if (nargin == 0),
   error('At least 1 parameter required');
end;
if (nargin < 4),
   iShow = 1;
elseif (nargin < 3),
   nLevel = 1024;
elseif (nargin < 2),
   WinLen = 10;
end;
Sig = hilbert(real(Sig));                     % 计算信号的解析信号
SigLen = length(Sig);                        % 获取信号的长度
fmax = 0.5;                                       % 设置最高分析频率
fmin = 0.005;                                    % 设置最低分析频率
fc = 0.5;                                              %小波中心频率
omg0 = WinLen / 6;                            % 小波带宽参数
FreqBins = logspace(log10(fmin),log10(0.5),nLevel);    % 将频率轴在分析范围内等对数坐标划分
Scales = fc*ones(size(FreqBins))./ FreqBins;             % 计算相应的尺度参数

WT = zeros(nLevel, SigLen);            % 分配计算结果的存储单元
wait = waitbar(0,'Under calculation, please wait...');
for m = 1:nLevel,

    waitbar(m/nLevel,wait);
    a = Scales(m);                                 % 提取尺度参数                              
    t = -round(a*WinLen):1:round(a*WinLen);   
    Morl = pi^(-1/4)*exp(i*2*pi*fc*t/a).*exp(-t.^2/2/(2*omg0*a)^2);   % 计算当前尺度下的小波函数
    temp = conv(Sig,Morl) / sqrt(a);                                                         % 计算信号与小波函数的卷积
    WT(m,:) = temp(round(a*WinLen)+1:length(temp)-round(a*WinLen));
   
end;
close(wait);
WT = WT / WinLen;

如果要改变中心频率,直接改变fc的值即可。

[ 本帖最后由 zhlong 于 2007-12-21 20:06 编辑 ]

kevin19821 发表于 2007-12-18 11:11

很好!

[ 本帖最后由 kevin19821 于 2007-12-18 11:13 编辑 ]

bitww 发表于 2007-12-20 21:52

受益非浅呀

hyl2323 发表于 2007-12-21 08:02

好东西,我回去研究一下。

kevin19821 发表于 2007-12-21 15:48

Morl = pi^(-1/4)*exp(i*2*pi*0.5*t/a).*exp(-t.^2/2/(2*omg0*a)^2);
exp(-t.^2/2/(2*omg0*a)^2); 中的(2*omg0*a)^2是做啥的?
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