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提出了一种改进的广义谐波小波包分解算法，克服了传统特征提取方法的缺点，实现了信号的快速无混叠分离。通过与小波包分析、经验模态分解、广义谐波小波包分解进行比较，证明其在信号分析上的有效性和优越性。基于超声波信号频率非单一性的特点，将该算法应用到超声波信号特征提取中，实现了任意频段及任意频宽的信号特征提取，且计算量小。该算法为信号特征提取提供了一种更加精确有效的方法。