小波分析及其在信号处理中的应用
小波分析在信号处理中的应用

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小波 分析 在信 号处理 中的应用
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小波变换及其在信号处理中的应用

小波变换及其在信号处理中的应用小波变换(Wavelet Transformation),是用来处理时-频局部分析的一种具有多分辨率的信号分析工具。
小波变换涉及到基函数与尺度函数的选择和求解,能够将时间域和频率域相结合,从而得到更加清晰、准确的分析结果。
因此,在信号处理中应用极为广泛。
一、小波变换的原理及基本概念小波变换其实就是把一个时域信号进行分解或重构,在分解中进行多分辨率分析,在重构中实现还原。
在进行小波变换处理时,我们需要先选定一组小波基函数,对原始信号进行一定的变换,从而实现信号的时间-频率分析。
小波基函数被分为一个系列,常见的有Daubechies小波、Haar小波、Coiflets小波、Symlets小波等。
这些小波函数不仅具有平滑性和对称性,而且能够在不同尺度上实现信号的精确分析,可以更加准确的描述信号的局部性质。
二、小波变换在信号处理中的应用小波变换具有很强的局部分析能力,不仅仅可以把时域和频率域联系在一起,还可以对复杂的信号进行分解和重构,从而得出更加准确的分析结果。
因此,在信号处理中,小波变换有着非常广泛的应用,如:1、地震探测地震信号是一个典型的非平稳信号,使用小波变换可以对地震信号进行多分辨率分析和孔径分辨率优化,从而提高地震探测的准确性。
2、医学图像处理在医学图像处理中,小波变换能够使用不同的小波函数对图像进行分解和重构,从而实现图像的去噪、增强、分割等处理,提高图像处理的效果和准确性。
3、音频处理小波变换可以将音频信号进行分解和重构,从而对音频进行时-频局部分析和处理,可用于音频去噪、降噪、分割、信号提取等,提高音频处理的效果和准确性。
4、金融分析小波变换可对金融数据进行分解,实现不同尺度、不同频率、不同时间的分析,提供金融数据的多维度分析,有利于对股市趋势进行判断和预测。
5、图像压缩小波变换能够将图像进行分解,通过去掉一些高频细节信息,实现图像压缩,从而实现图像的存储与传输,提高图像传输的速度和效率。
小波分析在信号处理中的应用

小波分析在信号处理中的应用小波分析是一种基于局部频率成分的信号分析方法,可以用来处理各种类型的信号,包括音频信号、图像信号、生物信号等等。
它在信号处理中有着广泛的应用,能够提供丰富的信息,并实现信号的压缩、去噪、特征提取、模式识别等功能。
首先,小波分析在信号压缩中有着重要的应用。
传统的傅里叶变换压缩方法不能有效地处理非平稳信号,因为它无法提供信号在时间和频率上的局部信息。
而小波变换通过使用带通滤波器来分解信号,能够提供信号在不同分析尺度上的局部频率信息。
这使得小波变换在信号的时间-频率局部化表示方面有很大优势,能够更好地捕捉信号的瞬时变化特性。
因此,小波变换在信号压缩中被广泛应用。
其次,小波分析在信号去噪中也具有重要的应用。
很多实际应用中的信号受到噪声的干扰,这会导致信号质量下降,难以进行准确的信号分析和处理。
小波分析通过将信号在不同频率尺度上分解成不同的小波系数,可以很好地分离信号和噪声的能量。
在小波域内,将低能噪声系数设为零,并经过逆小波变换,可以实现对信号的去噪处理。
因此,小波分析在信号去噪领域具有很大的潜力。
此外,小波分析还可以应用于信号的特征提取和模式识别。
在很多实际应用中,信号的特征对于区分不同的类别或状态非常重要。
小波变换能够提取信号在不同时间尺度上的频率特征,并通过计算小波系数的统计特性来表征信号的特征。
这些特征可以用于信号的分类和识别,比如图像识别、语音识别以及生物信号的疾病诊断等方面。
因此,小波分析在模式识别和特征提取中有着广泛的应用。
最后,小波变换还可以用于信号的时频分析。
传统的傅里叶变换只能提供信号在频域上的信息,无法提供时域上的局部信息。
小波变换通过使用不同尺度的小波函数,可以在时频域上对信号进行局部化分析。
这使得小波变换在时频分析中具有很大的优势,能够更好地揭示信号的短时变化特性。
因此,小波分析在信号处理中的时频分析中得到了广泛的应用。
综上所述,小波分析在信号处理中的应用非常广泛。
小波分析的原理和应用

小波分析的原理和应用1. 小波分析的基本概念小波分析是一种用于信号处理和数据分析的数学工具。
它的核心思想是将信号分解成不同频率的小波成分,以便更好地理解和处理信号。
小波是一种局部化的基函数,具有时频局部化的特点,因此可以更好地描述非平稳和非周期性信号。
2. 小波分析的原理小波分析的原理可以归结为两个关键步骤:小波变换和逆小波变换。
2.1 小波变换小波变换是将信号分解成不同尺度和频率的小波成分的过程。
它通过将信号与小波基函数进行内积运算来完成。
小波基函数可以用于描述信号中不同频率和时间域的特征。
小波变换的计算过程可以通过连续小波变换(CWT)或离散小波变换(DWT)来实现。
CWT适用于连续信号,DWT适用于离散信号。
2.2 逆小波变换逆小波变换是将小波表示的信号重构回原始信号的过程。
逆小波变换可以基于小波系数和小波基函数进行计算。
3. 小波分析的应用领域小波分析在各个领域都有广泛的应用,以下列举几个主要的应用领域。
3.1 信号处理小波分析在信号处理领域中被广泛应用。
它可以用于信号压缩、滤波器设计、特征提取等方面。
由于小波具有时频局部化的特点,因此可以更好地处理非平稳和非周期信号。
3.2 图像处理小波分析在图像处理中也有重要的应用。
它可以用于图像压缩、图像增强、纹理分析等方面。
小波变换可以提取图像中的局部特征,并通过逆小波变换将处理后的图像重构回原始图像。
3.3 生物医学信号处理小波分析在生物医学信号处理领域起着重要的作用。
例如,可以将小波分析应用于心电信号分析、脑电信号分析等方面。
通过对生物医学信号进行小波变换,可以提取信号中的特征,并用于疾病诊断和监测等应用。
3.4 金融数据分析小波分析在金融数据分析中也有广泛的应用。
它可以用于金融时间序列数据的分析和预测。
通过对金融数据进行小波变换,可以识别出数据中的周期性和趋势性成分,从而帮助分析师做出更准确的预测。
4. 小结小波分析是一种重要的信号处理和数据分析工具。
小波分析在信号处理中的应用

小波分析在信号处理中的应用小波分析是一种基于数学理论的信号处理技术,具有在时频域上分析信号的优势。
在信号处理领域中,小波分析被广泛应用于信号压缩、噪声消除、特征提取、模式识别等方面。
本文将从小波分析的基本原理、算法实现以及在信号处理中的具体应用等方面进行探讨。
小波分析原理小波分析是一种基于时间频率局部性原理的信号分析方法,其核心思想是通过选取不同尺度和位置的小波基函数对信号进行分解和重构。
小波基函数是一组完备且正交的函数集,能够很好地反映信号在时域和频域上的特征。
通过对信号进行小波分解,可以得到不同频率下的信号特征,从而更好地理解和处理信号。
小波分析算法实现小波分析的常见算法包括离散小波变换(DWT)和连续小波变换(CWT)。
其中,DWT通过迭代地对信号进行低通和高通滤波,实现信号的多尺度分解;而CWT则是通过对信号和小波基函数进行连续变换,得到信号的时频表示。
这两种算法各有特点,适用于不同的信号处理任务。
小波分析在信号处理领域中有着广泛的应用,其中之一是信号压缩。
通过小波变换,可以将信号分解为不同频率成分,然后根据能量分布情况对部分频率成分进行舍弃,实现有效的信号压缩。
此外,小波分析还可以用于噪声消除。
在信号受到噪声干扰时,通过小波域的阈值处理可以去除部分噪声成分,提高信噪比,从而提升信号质量。
另外,小波分析还可以应用于特征提取和模式识别。
通过分析信号在小波域的特征,可以提取出具有区分性的特征参数,用于信号分类和识别。
在图像处理、语音识别、生物医学等领域中,小波分析都发挥着重要作用。
总结小波分析作为一种有效的信号处理技术,在实际应用中取得了显著的成果。
通过对信号的时频特征进行分析,小波分析能够提供更全面、更准确的信号信息,为信号处理领域的研究和应用带来了新的思路和方法。
在未来的发展中,小波分析有望进一步拓展应用领域,为更多领域的研究和实践提供支持和帮助。
论述小波分析及其在信号处理中的应用

论述小波分析及其在信号处理中的应用小波分析是一种数学工具,用于在时域和频域中对信号进行分析。
它可以将信号分解成具有不同频率和时间尺度的小波函数,从而更好地捕捉信号的局部特征和变化。
小波分析在信号处理中有广泛的应用,以下是一些主要的应用领域:1. 信号压缩:小波分析可以提供一种有效的信号压缩方法。
通过对信号进行小波变换并根据重要性剪切或量化小波系数,可以实现高效的信号压缩,同时保留主要的信号特征。
2. 图像处理:小波分析在图像处理中有重要的应用。
通过对图像进行小波变换,可以将其分解成具有不同频率和时间尺度的小波系数,从而实现图像的去噪、边缘检测、纹理分析等。
3. 语音和音频处理:小波分析可以用于语音和音频信号的分析和处理。
通过小波变换,可以提取音频信号的频谱特征,实现音频的降噪、特征提取、语音识别等。
4. 生物医学信号处理:小波分析在生物医学信号处理中有广泛的应用。
例如,通过小波分析可以对脑电图(EEG)和心电图(ECG)等生物医学信号进行时频分析,以实现对心脑信号特征的提取和异常检测。
5. 数据压缩:小波分析在数据压缩中也有应用。
通过对数据进行小波变换,并且根据小波系数的重要性进行压缩,可以实现对大量数据的高效存储和传输。
6. 模式识别:小波分析可以用于模式识别和分类问题。
通过对数据进行小波变换,可以提取重要的特征并进行模式匹配和分类,用于图像识别、人脸识别等应用。
综上所述,小波分析在信号处理中有广泛的应用,可以用于信号压缩、图像处理、语音和音频处理、生物医学信号处理、数据压缩和模式识别等领域。
它提供了一种强大的工具,用于捕捉信号的局部特征和变化,从而推动了许多相关学科的发展。
小波分析在信号处理中的应用研究
小波分析在信号处理中的应用研究随着数码通信技术和数字信号处理技术的快速发展,信号处理逐渐成为了一项新兴的技术。
在信号的处理过程中,例如图像、声音、生物信号等等,都要利用相应的算法进行处理,使其能够更好地被分析、处理和利用。
小波分析作为一种新兴的分析方法,在信号处理领域被广泛使用,并且日益成为研究者们的关注焦点。
小波分析是利用小波函数对信号进行分解和重构的一种数学方法。
首先将信号分解成多个频带,再对每个频带进行不同的处理,从而得到处理后的信号。
这种方法在信号处理领域中有着广泛的应用,可以用于多种不同的领域,例如图像处理、声音处理、生物信号分析等等。
在图像处理中,小波分析被广泛地应用于图像压缩中。
图像压缩是将图像数据压缩到较小的存储空间中的过程,既可以节省存储空间,也可以减少图像传输时的带宽需求。
小波分析可以将图像信号分解成多个频带,使得每个频带描述了不同的图像特征。
根据不同的压缩需求,可以选择对每个频带进行不同的压缩方式。
这种方法与传统的利用傅里叶分析进行频域处理的方法相比,更为灵活和准确。
在声音处理领域中,小波分析被广泛地应用于语音信号识别中。
语音信号识别是将语音信号转化为相应的文本信息的过程,是自然语言处理领域中一个非常重要的研究方向。
小波分析可以将语音信号分解成多个频带,对每个频带进行不同的处理,从而提取出与语音特征相关的信息。
这些信息可以用于语音信号的特征提取和分类,从而实现语音信号的识别。
在生物信号分析中,小波分析被广泛地应用于心电信号分析。
心电信号是反映心肌电活动的生物信号,通常用于心脏疾病的诊断和研究。
小波分析可以将心电信号分解成多个频带,对每个频带进行不同的处理,从而提取出与心电信号特征相关的信息。
这些信息可以用于心电信号的特征提取和分类,从而实现心电信号的诊断。
总体来说,小波分析在信号处理领域有着广泛的应用和研究价值。
未来,我们可以预见到小波分析在更多领域中的应用和拓展。
例如机器学习、物联网、医学影像等等,均可以通过小波分析的方法进行有效的信号处理。
小波分析在信号处理中的应用
小波分析在信号处理中的应用随着现代通信技术和电子设备的不断发展,我们所接收到的各种信号越来越复杂。
为了更好地处理这些信号,人们就开始了对信号进行分析和处理的研究。
其中,小波分析就是一种被广泛应用的信号处理方法。
小波分析起源于上世纪70年代初,最初是为了处理地震信号而发明的。
后来,由于其可适用性和高效性,小波分析开始在其它领域得到广泛的应用,如图像处理、语音处理、金融分析等。
由于其独特的分析方式和处理方法,小波分析已经成为传统信号处理的重要组成部分。
一、小波分析的原理小波分析采用一种图形化处理的思路,把信号波形划分成不同尺度的小波,并进行分析。
这种处理可以简单地理解为把一条曲线分解成一系列不同频率的正弦曲线,进而可以对每条正弦曲线进行分析和处理。
小波分析的特点在于它不像傅里叶变换那样只能处理静态的信号,而可以处理时变的信号。
小波分析利用的是具有局部性的函数来分析信号,使得它的分析结果更加准确独特。
同时,小波分析还可以根据信号的性质、噪声情况等对信号进行有针对性的分析和处理。
二、小波分析的应用小波分析在信号处理中有着广泛的应用,下面分几个方面进行介绍。
1、音频信号处理在音频信号处理中,小波分析可以对音频信号进行分析和压缩。
例如,对于一段音频信号,可以将其分解成不同频率段的小波,并对每个小波分别进行处理。
通过这种方式,可以将音频信号进行去噪和压缩,从而获得更好的音质效果。
2、图像处理在图像处理中,小波分析可以分解图像,并进行特征提取、去噪或图像压缩等处理。
小波分析可以把图像分成不同的频率段,通过不同频率段间的差异来提取、去除图像的某些特征,从而得到更加清晰准确的图像。
3、金融分析在金融分析中,小波分析可以对股票、期货等金融数据进行分析。
例如,可以利用小波分析来捕捉股票价格过程的多尺度移动性特征,也可以用小波分析来提取金融数据的周期性和趋势性。
4、医学信号处理在医学信号处理中,小波分析可以用来分析生理信号,例如心电信号、脑电信号等。
小波变换及其在信号处理中的应用
小波变换及其在信号处理中的应用在现代信号处理领域,小波变换是一种广泛应用的数学工具。
小波变换是一种时频分析方法,可以在时域和频域之间进行转换,并在分析许多信号处理问题方面显示出显着优越性。
本文将介绍小波变换的原理以及其在信号处理中的应用。
一、小波变换的原理小波变换由一系列的计算组成,通过在时间和频率上缩放(op)和平移(shifting)一个小波函数,来表示一个信号。
小波函数可以描述各种复杂信号,包括单调、渐变、突变等等。
这些小波函数是母小波,其次级小波位于不同的时间和频率处。
当一个信号通过小波变换时,小波函数与信号进行卷积,从而产生一组小波系数。
这些小波系数可以表示信号在不同时间和频率上的变化。
二、小波变换的应用小波变换的广泛应用是因为其能解决许多问题。
以下是小波变换的几个应用。
1. 图像压缩。
小波变换通常用于图像压缩,因为小波系数对图像中的高频噪声进行了优化,并消除了冗余数据。
这种方式的图像压缩使得信息能够被更好地存储和传输。
2. 声音处理。
小波变换对于消除音频信号中的杂波和干扰非常有效。
通过小波分析,可以感知音频信号的本质,使得信号更清晰,更易被识别和理解。
3. 生物医学工程。
小波变换可以辅助医学工程师分析大量数据以确保更佳的医学模型。
例如,心电图通常用于监测心率,并且小波变换可以用于去除来自主动肌肉或其他噪音源的信号噪声。
4. 金融分析。
小波分析也在金融分析中广为应用,经常用于首次预测未来的信号行为及其趋势。
小波变换不仅在以上几个领域中应用广泛,而且在各种信号处理领域中都可以被广泛应用,是一个非常有用的工具。
三、总结小波变换是一种强大的数学工具,它可以在信号处理和其他领域中提供有价值的信息来源。
小波变换的优越性表现在将复杂信号分解成多个不同的频率成分上。
通过小波分析,可以在不同时间和频率上分析信号,从而更加深入地理解和处理。
小波变换在图像压缩、声音处理、生物医学工程和金融分析等领域都有广泛的应用,显然,这一工具未来将更加广泛应用。
信号处理中的小波分析方法
信号处理中的小波分析方法信号处理是一门研究如何对信号进行采集、处理和分析的学科,而小波分析则是信号处理领域中一种重要的方法。
本文将介绍信号处理中的小波分析方法及其应用。
一、小波分析的基本原理小波分析是一种基于数学小波理论的信号处理方法。
它的基本思想是利用小波函数将非平稳信号分解为不同频率的多个小波成分,并用于信号的时域和频域分析。
小波分析与傅里叶分析不同的是,它不依赖于正弦余弦基函数,而是利用小波函数,如Daubechies小波、Morlet小波等,进行信号的变换和分析。
小波函数具有时域局部性和频域局部性的特点,可以更好地处理非平稳信号。
二、小波分析的应用1. 信号压缩与去噪小波分析在信号压缩与去噪方面有广泛的应用。
通过将信号分解为不同频率的小波成分,可以对信号进行压缩和去除噪声。
小波分析相比于传统的傅里叶分析方法,能够更准确地捕捉信号的瞬态特征,提高信号的压缩和去噪效果。
2. 图像处理小波分析在图像处理中也具有重要的应用。
通过对图像进行小波变换,可以实现图像去噪、图像压缩和边缘检测等功能。
小波变换能够更好地保持图像的边缘信息,避免出现模糊和失真情况。
3. 语音信号处理在语音信号处理中,小波分析可以用于语音信号的压缩、语音识别和语音变换等方面。
小波变换可以提取语音信号的特征参数,并用于语音识别和语音变换算法中。
4. 生物医学信号处理小波分析在生物医学信号处理中也有广泛的应用。
例如,在心电图分析中,小波变换可以提取心电信号的特征波形,用于疾病的诊断与监测。
在脑电图分析中,小波变换可以提取脑电信号的频谱特征,帮助研究人员研究大脑的功能活动。
三、小波分析方法的发展与挑战小波分析作为一种新兴的信号处理方法,近年来得到了广泛的研究和应用。
在发展过程中,小波分析方法也面临一些挑战。
首先,小波分析方法在计算上比较复杂,需要进行多次尺度和平移变换,计算量较大,对计算资源要求较高。
因此,在实际应用中需要寻求更高效的算法和技术。
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小波分析及其在信号处理中的应用
发表时间:2016-07-27T16:15:12.383Z 来源:《基层建设》2016年9期作者:王亚东杨浩雷娜
[导读] 小波分析,是当前迅速发展的新领域。
西安电子工程研究所陕西西安 710100
摘要:小波分析,是当前迅速发展的新领域。
在应用数学和工程学科中,在经过近30年的研究和探索中,已经建立起非常重要的数学形式化体系,在理论基础中也更加的扎实。
那么与Fourier的变换相比,小波的变换是空间,和频率的局部性变换,所以能高效率地从信号中提取有用的信息。
通过平移和伸缩等一些运算功能,对信号或函数进行微观的细化分析。
它解决了Fourier变换所不能解决的很多困难。
小波变换联系了多个学科,包括:应用数学、物理学、科学、信号与信息处理、计算机、图像处理、地震勘探等。
有数学家认为,小波分析就是一个新的数学分支,它是泛函分析、Fourier分析、样条分析、数值分析的完美结晶;信号和信息处理专家认为,小波分析是时间—尺度分析和多分辨分析的一种新技术,它在信号分析、语音合成、图像识别、计算机视觉、数据压缩、地震勘探、大气与海洋波分析等方面的研究都取得了有科学意义和应用价值的成果。
关键词:小波分析;信号处理;主要应用
引言:
小波分析是当前数学中一个迅速发展的新领域,它同时具有理论深刻和应用十分广泛的双重意义。
小波分析是近年来发展起来的一种新的信号处理工具,这种方法是因为傅立叶分析,小波(wavelet),就是在小范围的波,只在有限的区间内有非零值,比起正弦波和余弦波那样无始无终完全不同。
小波是可以通过时间轴上下平移的,同时也可以按比例伸展和压缩,用来获取低频和高频的小波,一些构造好的小波函数,就可以用于滤波或者压缩信号,从而可以提取出信号中的有用信号。
1.小波分析的概念
小波(Wavelet)这一词语,顾名思义,“小波”通俗说就是小的波形。
“小”的意思就是具有减退性;而“波”的意思就是指它的震动性,它的振幅有上下相间的震荡。
与Fourier变换相比,小波变换也就是时间(空间)频率的部分化解析,它通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步细致的对比,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。
还有人把小波变换称为“数学显微镜”。
2.小波分析基本理论
小波变换的时频窗是可以由伸缩因子 a 和平移因子 b 来调节的,平移因子 b,可以改变窗口在相平面时间轴上的位置,而伸缩因子 b 的大小不仅能影响窗口在频率轴上的位置,还能改变窗口的形状。
对在不同的频率在时域上小波变换的取样步长是可调节的。
在频率较低时,小波变换的时间分辨率也比较低,但是频率分辨率较高;在频率较高时,小波变换的时间分辨率较高,但是频率分辨率却较低。
处理信号时如要使用小波变换,首先应当选取适当的小波函数,对其信号进行分解,其次,要进行阈值处理对分解出的参数,再选取适当的阈值进行简要分析,最后要进行逆小波变换利用处理后的参数对信号进行重构。
它可以用于边界的处理与滤波、信噪时频、时频分析,分析分离提取信号、求分形指数、信号的识别以及诊断以及多尺度边缘检测。
3.小波分析在信号处理中的应用
事实上,小波分析在应用上,领域十分宽泛,它包括:数学领域的许多学科,以及信号分析和图像处理甚至大型机械的故障诊断的方面。
小波分析应用的一个重要方面是小波分析用于信号与图像压缩。
它的主要特点是压缩比例高,压缩的速度也快,在压缩后不仅能保持信号与图像的特征不变,而且在传递中可以抵抗干扰。
小波分析的压缩方法有很多。
小波包最好基形式,小波域的纹理模型形式,都是科学的例子。
3.1在数学方面,它已用于数值分析、构造快速数值方法、曲线曲面构造、微分方程求解、控制论等;在信号的分析方面它能用于边界的处理与滤波也可以用于时频分析、求分形指数、信噪分离与提取弱信号、信号的识别和与诊断以及多尺度边缘检测等;在图像压缩方面,它具有压缩比高,压缩的速度快的特征。
在医学成像方面的减少B超、CT、核磁共振成像的时间,以提高分辨率等。
3.2信号的小波和小波包分解:小波变换可以等效为一组镜像滤波的过程,即信号通过一个分解快速的滤波器和一个分解慢速的滤波器。
细节信号就是快速滤波器输出对应信号的高频分量组成。
慢速滤波器所输出对应信号的相对较低的频率分量组成,称为近似分量。
并同时对信号进行一次二抽一采样,以一个多层分解来说明的。
3.3小波在去噪方面的应用:从信号学的角度看,小波去噪是一个信号滤波的问题。
小波去噪在很大程度上可以看成是低通滤波,但是因为在去噪后,也还能成功地保留信号特征,所以在这一点上,又比传统的低通滤波器更加优良。
所以可以分析出,小波去噪的实质就是特征提取和低通滤波的相互综合。
小波分析的重要应用之一就是用于信号消噪,一个含噪的一维信号模型可表示为如下形式:S f k e k (k)()()k=0.1…….n-1其中,f(k)为有用信号,s(k)为含噪声信号,e(k)为噪声,ε为噪声系数的标准偏差。
假设 e(k)为高斯白噪声,通常情况下有用信号表现为低频部分或是一些比较平稳的信号,而噪声信号则表现为高频的信号。
3.4在工程技术等方面:包括计算机视觉、计算机图形学、曲线设计、湍流、远程宇宙的研究与生物医学方面。
4.小波提升方案具有的优点
20世纪90年代中期,Sweldens提出了小波提升方案(lifting scheme)以及第二代小波概念,它不依赖于Fourier变换,在时域和空域中直接实现小波变换,并切确定了经典小波中,双正交小波的提升方案(又称提升格式)。
同年,Daubechies和Sweldens合作,将小波分化成有限步的过程利用提升方法,并同时证明,凡是用Mallat算法完成的小波变动,都可以转用提升格式来完成。
从理论上说,提升方案大大拓展了小波分析的研究领域小波提升格式可以实现整数到整数变换的优点,给图像处理带来了极大的方便。
它具有良好的特性:结构方便简单、原位计算、运算量较低、节省空间、逆变换可直接反转实现,以及可逆的整数到整数的变换,非常便于实现。
在移动的手持设备、高速处理、低功耗设备应用中也具有很大的吸引力。
在静态图像处理中,提升小波已被选JPEG2000的变换核心。
它提供了多精度的功能,同基于JPEG2000的标准相比,在很低的比特率时具有良好的压缩DCT的JPEG性能,并且提供了在同一个编码结构内有效的失真和
无失真压缩。
在视频领域,使用提升小波方法自适应的对任意形状的物体进行编码,显著提高了编码效率,在静止图像编码上明显优于
MPEG4;视频物体的主观评价效果更好,具有比MPEG更少的块效应。
结语:小波分析的应用和小波分析的理论研究是紧密地联系在一起的。
它们已经在科技信息产业领域中取得了令人熟知的成就。
电子信息技术也是六大高新技术中重要的一个领域,它的主要方面,包括图像,和信号处理。
现今,信号处理早是当代科学技术工作的重要组成,信号处理的关键就是:准确的解析、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。
从数学地角度来看,信号
与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号),在小波分析地许多分析的许多应用中,都可以归结为信号处理问题。
对于其性质随时间是稳定不变的信号,处理的理想工具仍然是傅立叶分析。
但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的,而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
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