湍流脉动信号的数理统计可分为大样本统计和局部时频分析。本文借助小波分析：工具等对边界层与尾迹相互作用这一复杂流动做了一些时频分析，得到了一些结论。在该流动实验中，尾迹形成的涡旋脱落机制比边界层形成的涡量向外扩散形成涡旋的机制能够形成更多的、更强的、凝聚性更好的涡旋结构。尾迹强剪切处最容易产生涡旋。壁面处可发现猝发结构，但该处的标度指数表明，流动状态以层流占主导。负产生区缺乏涡旋形成机制，不能形成结构良好的涡旋(无论是数量、强度、凝聚性还是标度性)。但有一个显著特点，小尺度上的脉动强度远大于其它测点，线性标度律在小尺度上不成立，且法向速度分量形成的耗散大于流向速度分量形成的耗散。流动条件简单(或者说涡形成机制单一)的位置处，具有很好的各向同性和均匀性，以及紧支的涡旋结构；反之，各向异性、非均匀性愈加明显，涡旋结构也较松散。 本文同时介绍了小波分析的理论背景及其在湍流中的几个应用，如强间歇性是如何使K41理论偏离线性标度律的。特别地，定义了相干结构，指出它是具有一定脉动强度的大尺度结构，并提出了能量比最小准则识别相干结构，相比于能量最大准则，更能反映流动的物理内涵且判断结果更加客观。 最后介绍了新设计的一个涡旋识别方法。通过分析瞬时流线结构，包括单条流线的特性和相邻流线之间的关系，并以相邻流线之间的缠绕关系来定义涡旋(核)区，依此提出新的涡旋识别算法，最后通过例子验证其有效性。