www.gusucode.com > 小波方法把脑电信号进行频段分解,并画出图形 > 小波方法把脑电信号进行频段分解,并画出图形/code/xiaobaofenxizifanaodian.m
clear all close all clc %Each Variable consists of 4096 samples of one EEG time series in ASCII code. %以.mat文件格式保存变量S的数据 保存为singal.mat %带宽 0.5 Hz to 85 Hz fs=1024;%采样频率 dalt=1/fs;%采样间隔 % sig=[12 % 22 % 35 % 45 % 69 % 74 % 79 % 78 % 66 % 43 % 33 % 36 % 34 % 38 % 36 % 28 % 6 % -19 % -38 % -45 % -35 % -11 % 6 % 7 % 7 % -2 % -3 % 5 % 19 % 26 % 25 % 41 % 46 % 52 % 50 % 47 % 38 % 24 % 17 % 3 % -11 % -14 % -5 % 2 % 11 % 28 % 34 % 29 % 18 % 16 % 9 % 5 % 5 % -5 % -17 % -29 % -29 % -19 % -1 % 17 % 28 % 19 % 3 % -1 % -13 % -7 % -1 % 0 % -11 % -12 % -4 % 3 % 11 % 34 % 44 % 44 % 38 % 39 % 39 % 50 % 50 % 55 % 51 % 56 % 53 % 44 % 28 % 19 % 22 % 22 % 39 % 48 % 50 % 40 % 22 % -2 % -19 % -13 % -15 % -29 % -48 % -43 % -29 % -5 % 21 % 33 % 28 % 18 % 14 % -1 % -8 % -12 % -18 % -18 % -15 % -11 % -21 % -24 % -22 % -16 % -15 % -14 % -8 % -5 % 1 % 0 % 0 % -8 % -20 % -28 % -42 % -41 % -20 % 6 % 18 % 17 % 17 % 16 % 17 % 14 % 6 % -2 % -7 % 6 % 22 % 29 % 29 % 32 % 28 % 24 % 30 % 37 % 35 % 31 % 37 % 44 % 52 % 62 % 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% -25 % -18 % 9 % 19 % 15 % 5 % 1 % 8 % 11 % 17 % 18 % 6 % 3 % -1 % 1 % 3 % 7 % 3 % -3 % -9 % 2 % 6 % 9 % 0 % -14 % -24 % -17 % -5 % -1 % -1 % 0 % 8 % 8 % 8 % 15 % 28 % 49 % 68 % 69 % 59 % 39 % 21 % -13 % -31 % -46 % -46 % -46 % -32 % -22 % -24 % -15 % 3 % 24 % 32 % 30 % 16 % 9 % 20 % 52 % 78 % 82 % 75 % 62 % 49 % 35 % 20 % 3 % -1 % 6 % 13 % 12 % 4 % 10 % 18 % 27 % 52 % 74 % 72 % 44 % 17 % -5 % 0 % 13 % 21 % 21 % 22 % 27 % 31 % 46 % 67 % 86 % 89 % 82 % 65 % 38 % 19 % 10 % 14 % 13 % 12 % 15 % 3 % 2 % 9 % 20 % 30 % 43 % 53 % 42 % 25 % 10 % -6 % -19 % -28 % -39 % -55 % -63 % -61 % -46 % -21 % 20 % 44 % 59 % 66 % 69 % 54 % 21 % -15 % -38 % -49 % -47 % -40 % -34 % -33 % -15 % 7 % 39 % 68 % 93 % 98 % 96 % 94 % 83 % 62 % 33 % 5 % -18 % -26 % -16 % -12 % -9 % -4 % 14 % 30 % 46 % 62 % 66 % 63 % 49 % 37 % -1 % -33 % -61 % -77 % -83 % -66 % -40 % -18 % 1 % 8 % 13 % -2 % -18 % -40 % -58 % -66 % -60 % -46 % -45 % -36 % -30 % -8 % 24 % 61 % 83 % 78 % 56 % 18 % -21 % -49 % -66 % -73 % -76 % -58 % -47 % -43 % -41 % -28 % -11 % 13 % 39 % 57 % 48 % 28 % 3 % -34 % -63 % -85 % -100 % -115 % -129 % -127 % -113 % -72 % -26 % 3 % 15 % 17 % 29 % 21 % 11 % -14 % -41 % -65 % -70 % -58 % -49 % -31 % -14 % -7 % -7 % 4 % 20 % 31 % 28 % 20 % 1 % -6 % 11 % 26 % 31 % 27 % 17 % 12 % 18 % 43 % 66 % 77 % 60 % 31 % 1 % -28 % -40 % -53 % -59 % -51 % -25 % 2 % 25 % 47 % 56 % 58 % 56 % 63 % 54 % 37 % 13 % -7 % -14 % -10 % -2 % -8 % -12 % -17 % -15 % -4 % 7 % 24 % 17 % 3 % -7 % -10 % -11 % 9 % 38 % 61 % 78 % 79 % 72 % 59 % 57 % 64 % 60 % 48 % 36 % 15 % -6 % -1 % 8 % 26 % 38 % 32 % 33 % 34 % 41 % 42 % 30 % 16 % 13 % 6 % -2 % -10 % -23 % -31 % -23 % -1 % 19 % 17 % 7 % -17 % -32 % -37 % -31 % -28 % -21 % -14 % -14 % -25 % -28% t=n/fs; % plot(t,zz) % [pf,a,si]=lmd2(zz); % -11 % 8 % 77]; % save singal dalt sig; % %fs=173.61Hz; % clear; % clc; % [DATAfile DATApath]=uigetfile('*.txt','输入信号'); % zz=[]; % FILENAME=[DATApath,DATAfile]; % zz=load(FILENAME); % % zz=zz'; % N=length(zz); % n=0:N-1; clear; load singal;%装载信号 s=abs(sig); for i = 1:4097; if s(i,1)==0 s(i,1)=1; end end t=0:length(s)-1*dalt; figure(1); subplot(311);plot(s);title('原始信号'); axis([-10 4200 -200 200]); fs=fft(s,1024);%快速付氏变换 pp=fs.*conj(fs)/1024;%计算功率谱 ff=(0:511)/1024/dalt;%计算各点对应的频率值 subplot(312);plot(ff,pp(1:512));ylabel('功率谱密度');xlabel('频率');title('信号功率谱');axis([0 55 -10 110000]); l=wmaxlev(s,'db4');%取db4分解变量s的最大尺度l 实际分解尺度小于l sd=wden(s,'minimaxi','s','mln',real(l),'db4');%除噪 dbN 对称 minimaxi用极大极小原理进行阈值选择 's'为软阈值 'mln'在不同层估计噪声层并调整阈值 subplot(313);plot(sd);xlabel('滤除噪声信号');axis([-10 4200 -200 200]); [LD,HD,LR,HR]=wfilters('db4'); figure(2); subplot(221);stem(LD);title('LD 低通分解滤波器');grid; subplot(222);stem(HD);title('HD 低通重构滤波器');grid; subplot(223);stem(LR);title('LR 高通分解滤波器');grid; subplot(224);stem(HR);title('HR 高通重构滤波器');grid; [C,L]=wavedec(s,7,'db4'); %用小波db4对信号进行多尺度分解(7层) C7=appcoef(C,L,'db4',7);%尺度128 D7=detcoef(C,L,7);%细节系数 D6=detcoef(C,L,6);%尺度64 D5=detcoef(C,L,5);%尺度32 D4=detcoef(C,L,4);%尺度16 D3=detcoef(C,L,3);%尺度8 D2=detcoef(C,L,2);%尺度4 D1=detcoef(C,L,1);%尺度2 figure(3); subplot(711);plot(D7);Ylabel('D7');title('细节系数'); subplot(712);plot(D6);Ylabel('D6'); subplot(713);plot(D5);Ylabel('D5'); subplot(714);plot(D4);Ylabel('D4'); subplot(715);plot(D3);Ylabel('D3'); subplot(716);plot(D2);Ylabel('D2'); subplot(717);plot(D1);Ylabel('D1'); [C,L]=wavedec(s,6,'db4');%近似系数 尺度64 C6=appcoef(C,L,'db4',6); [C,L]=wavedec(s,5,'db4');%尺度32 C5=appcoef(C,L,'db4',5); [C,L]=wavedec(s,4,'db4');%尺度16 C4=appcoef(C,L,'db4',4); [C,L]=wavedec(s,3,'db4');%尺度8 C3=appcoef(C,L,'db4',3); [C,L]=wavedec(s,2,'db4');%尺度4 C2=appcoef(C,L,'db4',2); [C,L]=wavedec(s,1,'db4');%尺度2 C1=appcoef(C,L,'db4',1); figure(4); subplot(711);plot(C7);Ylabel('C7');title('近似系数'); subplot(712);plot(C6);Ylabel('C6'); subplot(713);plot(C5);Ylabel('C5'); subplot(714);plot(C4);Ylabel('C4'); subplot(715);plot(C3);Ylabel('C3'); subplot(716);plot(C2);Ylabel('C2'); subplot(717);plot(C1);Ylabel('C1'); %带宽 0.5 Hz to 85 Hz;采样频率fs=173.61Hz %δ-wave(1~4Hz);θ-wave(4~8Hz);α-wave(8~13Hz);β-wave(14~30Hz); %****************************** [C,L]=wavedec(s,7,'db4');%尺度128~64 C7=appcoef(C,L,'db4',7); D7=detcoef(C,L,7); D6=detcoef(C,L,6);%尺度64 D5=detcoef(C,L,5);%尺度32 D4=detcoef(C,L,4);%尺度16 D3=detcoef(C,L,3);%尺度8 D2=detcoef(C,L,2);%尺度4 D1=detcoef(C,L,1);%尺度2 [C,L]=wavedec(s,7,'db4'); SRC7=wrcoef('a',C,L,'db4',7); %用分解系数重构 SRC6=wrcoef('a',C,L,'db4',6); SRC5=wrcoef('a',C,L,'db4',5); SRC4=wrcoef('a',C,L,'db4',4); SRC3=wrcoef('a',C,L,'db4',3); SRC2=wrcoef('a',C,L,'db4',2); SRC1=wrcoef('a',C,L,'db4',1); SRD7=wrcoef('d',C,L,'db4',7); SRD6=wrcoef('d',C,L,'db4',6); SRD5=wrcoef('d',C,L,'db4',5); SRD4=wrcoef('d',C,L,'db4',4); SRD3=wrcoef('d',C,L,'db4',3); SRD2=wrcoef('d',C,L,'db4',2); SRD1=wrcoef('d',C,L,'db4',1); dalt=[SRD5];%δ-wave(1~4Hz) thalt=[SRD4];%θ-wave(4~8Hz) alpha=[SRD3];%α-wave(8~13Hz) belta=[SRD2];%β-wave(14~30Hz) %dalt fs1=fft(dalt,1024);%快速付氏变换 pp1=fs1.*conj(fs1)/1024;%计算功率谱 ff1=((0:511)/1024)*173.61;%计算各点对应的频率值 %thalt fs2=fft(thalt,1024);%快速付氏变换 pp2=fs2.*conj(fs2)/1024;%计算功率谱 ff2=((0:511)/1024)*173.61;%计算各点对应的频率值 %alpha fs3=fft(alpha,1024);%快速付氏变换 pp3=fs3.*conj(fs3)/1024;%计算功率谱 ff3=((0:511)/1024)*173.61;%计算各点对应的频率值 %belta fs4=fft(belta,1024);%快速付氏变换 pp4=fs4.*conj(fs4)/1024;%计算功率谱 ff4=((0:511)/1024)*173.61;%计算各点对应的频率值 figure(5);%特征波形提取 subplot(411);plot(ff1,pp1(1:512));ylabel('功率谱密度');title('dalt信号功率谱');%axis([0 30 -10 110000]); subplot(412);plot(ff2,pp2(1:512));ylabel('功率谱密度');title('thalt信号功率谱');%axis([0 55 -10 110000]); subplot(413);plot(ff3,pp3(1:512));ylabel('功率谱密度');title('alpha信号功率谱');%axis([0 55 -10 110000]); subplot(414);plot(ff4,pp4(1:512));ylabel('功率谱密度');Xlabel('频率');title('belta信号功率谱');%axis([0 55 -10 110000]); figure(6); subplot(311);xlabel('时间 t/s');ylabel('频率 f/Hz');zlabel('幅值 A/uV'); c = cwt(s,[64 32 16:-2:2],'morl','3Dlvl'); %morl只能进行连续小波变换 morl具有对称性,不生成正交系,不具有有限支集等性质 subplot(312);xlabel('时间 t/s');ylabel('频率 f/Hz');zlabel('幅值 A/uV'); c = cwt(s,[16 8 4 2 1],'morl','3Dlvl'); %morl进行连续小波变换 'lvl' By scale不同尺度对比 subplot(313);xlabel('时间 t/s');ylabel('频率 f/Hz');zlabel('幅值 A/uV'); c = cwt(s,[16 8 4 2 1],'mexh','3Dlvl');%用mexihat进行连续小波变换 不同小波对比