Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут»
Факультет електроніки
Лабораторна робота № 6
з дисципліни «Теорія сигналів»
«Вейвлет-аналіз сигналів»
Виконав: студент 3-го курсу
групи ДП-92
Лонтковський С.А.
Київ – 2011
Мета роботи: дослідити відображення властивостей сигналів у вейвлет-скейлограмі; набути навичок реалізації вейвлет-перетворення сигналів у середовищі MatLAB.
Порядок роботи
1. Обрати материнські вейвлет-функції за варіантом з таблиці 1. Отримати та уяснити інформацію щодо обраної вейвлет-родини (функція waveinfo).Розрахувати значення вейвлет-функцій та масштабуючих функцій (якщо вони існують) побудувати їх графіки (функція wavefun). Сформувати вектор масштабних коефіцієнтів a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30].
2. Сформувати вектор відліків часу тривалістю 5 с для частоти дискретизації 128 Гц. Сформувати сигнали ділянки синусоїди частотою 2, 2.5, 40, 100, 600, 600.5 Гц. З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати графік модулів вейвлет-коефіцієнтів (функція cwt), скейлограмму та тривимірний графік вейвлет-коефіцієнтів. Зробити висновки щодо скейлограми періодичних синусоїдальних функцій.
3. Сформувати вектор відліків часу тривалістю 5 с для частоти дискретизації 128 Гц. Сформувати сигнали ділянки синусоїди частотою 40 Гц амплітудою 2 В, зашумленої випадковим сигналом з нульовим середнім
значенням, амплітудою 1 В, 2 В, 10 В. Побудувати спектрограми сигналів,зробити висновки щодо можливості визначити наявність синусоїдального сигналу в шумі.
4. Сформувати вектор відліків часу тривалістю 10 с для частоти дискретизації 128 Гц. Сформувати сигнали ділянки синусоїди частотою 5 Гц амплітудою 3 В (S1) та 30 Гц амплітудою 1 В (S2). Сформувати на їх основі сигнал(тривалістю 5 с), що дорівнює сумі цих двох сигналів, та інший сигнал, який спочатку містить сигнал 2*S1, а потім сигнал 2*S2 (матиме тривалість 10 с). З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати скейлограму.Повторити для частот 15 та 16 Гц. Зробити висновки щодо можливості визначити
момент зміни частоти сигналу за скейлограмою.
5. Сформувати вектор відліків часу тривалістю 10 с для частоти дискретизації 128 Гц. Сформувати сигнал ділянки синусоїди частотою 20 Гц. Створити розрив (вставити п’ять нульових відліків) в сигналі в момент часу 5 с. З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати скейлограмму. Зробити висновки щодо можливості часової локалізації моменту розриву в сигналі за скейлограмою.
6*. Сформувати вектор відліків часу тривалістю 10 с для частоти дискретизації 128 Гц. Сформувати сигнал послідовності прямокутних імпульсів. З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати скейлограмму.
7. Сформувати вектор відліків часу тривалістю 30 с для частоти дискретизації 128 Гц. Сформувати сигнал одиночного прямокутного імпульсу (функція rectpuls) для тривалості імпульсу 0.1, 1, 5 сек. (для величин зсуву
відносно початку відліку часу 0 та 5 с). З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати скейлограму. Зробити висновки.
8. Побудувати скейлограму для сигналу, який складається з суми одиночного імпульсу та синусоїдального сигналу, а також для суми одиночного імпульсу, синусоїдального сигналу та випадкового сигналу. Зробити висновки.
9. Сформувати випадкові сигнали з ненульовим та нульовим середніми значеннями тривалістю 10 с. З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати скейлограму.
10. З використанням материнських функцій згідно варіанту побудувати скейлограму та тривимірний графік вейвлет-коефіцієнтів оцифрованих сигналів електрокардіограми, електроенцефалограми, прочитаної з файлу, а також ЕЕГ здорової та хворої людини, сигналів артеріального та внутрішньочерепного тиску
та плетизмограми.
11. Побудувати скейлограму та тривимірний графік вейвлет-коефіцієнтів звукових сигналів, які отримані з різною частотою дискретизації.__
close all;
clear all;
clc;
%завдання 1-------------------------------------------
waveinfo('mexh');
waveinfo('sym');
[psi,x]=wavefun('mexh');
figure
plot(psi);
title('Материнська функція, Mexican hat')
[phi1,psi1,x]=wavefun('sym5');
figure
subplot(2,1,1);
plot(psi1);
title('Материнська функція, Sym')
subplot(2,1,2);
plot(phi1);
title('Функція масштабування, Sym')
%завдання 2-------------------------------------------
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
T=5;
Fs=128;
t=[0:T/Fs:T-T/Fs];
fs = [2 2.5 40 100 600 600.5];
for i = 1:length(fs)
s=sin(2*pi*fs(i)*t);
figure
c1=CWT(s, a, 'mexh','scal');
figure
c2=CWT(s, a, 'sym5','scal');
figure
subplot(1,2,1);
c11=CWT(s, a, 'mexh','abslvl');colorbar
title('Розклад модулів вейвлет-коефіцієнтів Mexican hat');
subplot(1,2,2);
c22=CWT(s, a, 'sym5','abslvl');colorbar
title('Розклад модулів вейвлет-коефіцієнтів sym');
figure
subplot(1,2,1);
cwt (s,a,'mexh','3Dplot');
subplot(1,2,2);
cwt (s,a,'sym5','3Dplot');
end;
%завдання 3-------------------------------------------
T=5;
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
Fs=128;
t=[0:T/Fs:T-T/Fs];
s=2*sin(2*pi*40*t);
A=[1 2 10];
for i=1:length(A)
N=A(i)*rand(size(s))-0.5;
sN=s+N;
figure
c1=CWT(sN, a, 'mexh','scal');
figure
c2=CWT(sN, a, 'sym5','scal');
end;
%завдання 4-------------------------------------------
T=10;
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
Fs=128;
t=[0:T/Fs:T-T/Fs];
F=[5 15 30 16];
for i=1:2
s1=sin(2*pi*F(i)*t);
s2=sin(2*pi*F(i+2)*t);
s3=s1+s2;
s4=[s1 s2];
figure
c1=CWT(s3, a, 'mexh','scal');
figure
c2=CWT(s3, a, 'sym5','scal');
figure
c11=CWT(s4, a, 'mexh','scal');
figure
c22=CWT(s4, a, 'sym5','scal');
end;
%завдання 5-------------------------------------------
T=10;
Fs=128;
t=[0:1/Fs:T-1/Fs];
f=[0:1/T:Fs-1/T];
s=sin(2*pi*20*t);
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
figure
cwt(s,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(s,a,'mexh','plot'); colorbar
for i=2:length(t)
t(i)=t(i-1)+1/Fs;
if(fix(t(i))==5)
for k=i:i+5
s(k)=0;
end;
break;
end;
end;
figure
cwt(s,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(s,a,'mexh','plot'); colorbar
%завдання 7-------------------------------------------
Fs=128;
T=30;
t=[0:1/Fs:T-1/Fs];
F=[0.1 1 10 ];
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
ts=0;
for i=1:length(F)
s=rectpuls(t-ts,F(i));
figure;
cwt(double(s), a, 'sym5', 'plot'); colorbar
figure;
cwt(double(s), a, 'mexh', 'plot'); colorbar
end;
%завдання 8-------------------------------------------
Fs=128;
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
T=30;
t=[0:1/Fs:T-1/Fs];
s1=sin(2*pi*t*20);
s2=rectpuls(t,5);
s3=randn(1,length(t));
s4=s1+s2;
s5=s1+s2+s3;
figure
cwt(s4,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(s5,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(s4,a,'mexh','plot'); colorbar
figure
cwt(s5,a,'mexh','plot'); colorbar
%завдання 9-------------------------------------------
Fs=128;
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
T=10;
t=[0:1/Fs:T-1/Fs];
s1=randn(1,length(t));
s2=rand(size(t))-0.5;
figure
cwt(s1,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(s2,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(s1,a,'mexh','plot'); colorbar
figure
cwt(s2,a,'mexh','plot'); colorbar
%завдання 10------------------------------------------
fs=128;
T=10;
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
%--------------------------------------------------
EKG=fopen('vavreschuk','r');
R1=fread(EKG,'int16');
figure
cwt(R1,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(R1,a,'sym5','3Dplot');
%--------------------------------------------------
load eeg_healthy_10
figure
cwt(sig,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(sig,a,'sym5','3Dplot');
%--------------------------------------------------
load eeg_sick_10
figure
cwt(sig,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(sig,a,'sym5','3Dplot');
%--------------------------------------------------
EKG=fopen('rec_20110922_162251_7_Walenko.bin','r');
R=fread(EKG,[9,inf],'int16');
figure
cwt(R,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(R,a,'sym5','3Dplot');
%завдання 11------------------------------------------
a=[.01:.02:.11 .2:.2:1 2:2:30];
[zapz1,fs1,bits1]=wavread('44.1kHz.wav');
[zapz2,fs2,bits2]=wavread('8kHz.wav');
figure
cwt(zapz1,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(zapz1,a,'sym5','3Dplot');
figure
cwt(zapz2,a,'sym5','plot'); colorbar
figure
cwt(zapz2,a,'sym5','3Dplot');
Графіки
1)Пункт
2)Пункт
3)Пункт
4)Пункт
5)Пункт
7)Пункт
8)Пункт
9)Пункт
10)Пункт
11)Пункт