本项目提供了基于小波包分解和能量熵特征提取的MATLAB代码,适用于信号处理与分析领域中复杂信号特征的高效识别。
小波包分解与重构多种特征提取MATLAB代码内容概要:该资源由博主编写,包含小波包分解、重构及频谱分析功能;支持升降采样操作,并提供能量熵计算、能量值统计以及能量占比等三种特征提取方法。代码中封装了专门的特征提取函数并配有详细注释,用户只需更换输入数据即可运行程序,同时可以自由选择不同的小波基函数和生成所需的特征向量。
理论背景:小波包分解(wavelet packet decomposition, WPD)能够对信号进行精细的频率划分,在低频与高频区间内分别实现有效的信息提取。它允许自适应地调整不同频率段内的分辨率,确保各子带间的数据独立、无冗余且全面覆盖原始信号特性[1]。增加分解层数可以提高分析精度并揭示更多故障细节;然而过高的层次会带来计算负担和效率问题。因此,在实际应用中需根据具体需求通过实验来确定最合适的分层深度及小波基函数。
能量熵概念用于衡量信号内部不同状态出现的概率分布情况,进而反映其复杂程度变化趋势[2]。此方法适用于电信号、机械振动(例如轴承)等领域的特征分析和提取研究工作。
适用对象:本代码专为从事信号处理及相关机器学习或深度学习领域中的研究人员设计,旨在帮助他们开展深入的特征识别与挖掘任务。该程序是在MATLAB 2020版本环境下开发完成的。