小波分析中MATLAB阈值获取函数及其应用附程序代码

1、小波分析中MATLAB阈值获取函数 MATLAB中实现阈值获取的函数有ddencmp、thselect、wbmpen和wwdcbm，下面对它们的用法进行简单的说明。 一、ddencmp的调用格式有以下三种： (1)[THR,SORH,KEEPAPP,CRIT]=ddencmp(IN1,IN2,X) (2)[THR,SORH,KEEPAPP,CRIT]=ddencmp(IN1, wp ,X) (3)[THR,SORH,KEEPAPP,CRIT]=ddencmp(IN1, wv ,X) 函数ddencmp用于获取信号在消噪或压缩过程中的默认阈值。输入参数X为一维或二维信号；IN1取值为 den 或 cmp ， den 表示进行去噪， cmp 表示进行压缩；IN2取值为 wv 或 wp ，wv表示选择小波，wp表示选择小波包。返回值THR是返回的阈值；SORH是软阈值或硬阈值选择参数；KEEPAPP表示保存低频信号；CRIT是熵名(只在选择小波包时使用)。 例题1： clear all clc load noisbump; x=noisbump; [c,l]=wavedec(x,5, sym6 ); %对小波进行5层分解 [thr,sorh,keepapp]=ddencmp( den , wv ,x) xd=wdencmp( gbl ,c,l, sym6 ,5,thr,sorh,keepapp);%显示降噪信号 subplot(211),plot(x),title( x , fontsize ,10); subplot(212),plot(xd),title( xd , fontsize ,10); thr =3.7856；sorh =s；keepapp=1. Err=39.3060 二、函数wbmpen的调用格式如下： THR=wbmpen(C,L,SIGMA,ALPHA); THR=wbmpen(C,L,SIGMA,ALPHA)返回去噪的全局阈值THR。THR通过给定的一种小波系数选择规则计算得到，小波系数选择规则使用Birge-Massart的处罚算法。{C,L]是进行去噪的信号或图像的小波分解结构；SIGMA是零均值的高斯白噪声的标准偏差；ALPHA是用于处罚的调整参数，它必须是一个大于1的实数，一般取ALPHA=2。 例题2： clear all clc load noisbump; x=noisbump; [c,l]=wavedec(x,5, sym6 ); %对小波进行5层分解 cd1=detcoef(c,l,1); sigma=median(abs(cd1))/0.6745;%以第一层求高斯包噪声的标准偏差； alpha=2; thr=wbmpen(c,l,sigma,alpha);%求取阈值 keepapp=1; sorh= s ; xd1=wdencmp( gbl ,x, sym6 ,5,thr,sorh,keepapp);%求取降噪信号 err1=norm(xd1-x); subplot(311),plot(x),title( x , fontsize ,10); subplot(312),plot(cd1),title( cd1 , fontsize ,10); subplot(313),plot(xd1),title( xd1:using wbmpen , fontsize ,10); err1= 35.9768 三、采用wdcbm提取阈值的分层去噪 (1)[THR,NKEEP]=wdcbm(C,L,ALPHA); (2)[THR,NKEEP]=wdcbm(C,L,ALPHA,M); 函数wdcbm是使用Birge-Massart算法获取一维小波变换的阈值。返回值THR是与尺度无关的阈值，NKEEP是系数的个数。[C,L]是要进行压缩或消噪的信号在j=length(L)-2层的分解结构；LAPHA和M必须是大于1的实数；THR是关于j的向量，THR(i)是第i层的阈值；NKEEP也是关于j的向量，NKEEP(i)是第i层的系数个数。一般压缩时ALPHA取1.5，去噪时ALPHA取3. 例题3： clear all clc load noisbump; x=noisbump; [c,l]=wavedec(x,5, sym6 ); %对小波进行5层分解 %%采用wdcbm提取阈值的分层降噪 [thr2,nkeep]=wdcbm(c,l,2);%提取各层阈值 [xd2,cxd,lxd,perf0,perfl2]=wdencmp( lvd ,c,l, sym6 ,5,thr2, s ) err2=norm(xd2-x); subplot(211),plot(x),title( x , fontsize ,10); subplot(212),plot(xd2),title( xd2:using wdcbm分层降噪 , fontsize ,10); err2= 50.9996 四、采用强制降噪 这里使用强制降噪是将小波分解结构中的高频系数全部置为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，且去噪后信号比较平滑，但是容易丢失信号中的有用成分。 2.信号的阈值去噪 MATLAB中实现信号的阈值去噪的函数有wden、wdencmp、wthresh、wthcoef、wpthcoef以及wpdencmp。下面对它们的用法作简单的介绍。 函数wden的调用格式有以下两种： (1)[XD,CXD,LXD]=wden(X,TPTR,SORH,SCAL,N, wname ) (2)[XD,CXD,LXD]=wden(C,L,TPTR,SORH,SCAL,N, wname ) 函数wden用于一维信号的自动消噪。X为原始信号，[C,L]为信号的小波分解，N为小波分解的层数。 THR为阈值选择规则： *TPTR= rigrsure ，自适应阈值选择使用Stein的无偏风险估计原理。 *TPTR= heursure ，使用启发式阈值选择。 *TPTR= sqtwolog ，阈值等于sqrt(2*log(length(X))). *TPTR= minimaxi ，用极大极小原理选择阈值。 SORH是软阈值或硬阈值的选择(分别对应 s 和 h )。 SCAL指所使用的阈值是否需要重新调整，包含下面三种： *SCAL= one 不调整； *SCAL= sln 根据第一层的系数进行噪声层的估计来调整阈值。 *SCAL= mln 根据不同的噪声估计来调整阈值。 XD为消噪后的信号，[CXD,LXD]为消噪后信号的小波分解结构。格式(1)返回对信号X经过N层分解后的小波系数进行阈值处理后的消噪信号XD和信号XD的小波分解结构[CXD,LXD]。格式(2)返回参数与格式(1)相同，但其结构是由直接对信号的小波