计算尺度函数和小波函数中心频率的GUI及其应用

在数字信号的时频分析中,确定小波和小波包最佳分解层或最大分解层的问题中,均会涉及到中心频率。鉴于在软件Matlab中只能计算小波函数的中心频率,不能计算尺度函数的中心频率,而且也未见涉及该问题的文献,故基于功率谱计算尺度函数和小波函数中心频率的方法,编写了计算尺度函数和小波函数中心频率的人机交互软件。该软件可以方便快捷地计算尺度函数和小波函数的中心频率。实例计算结果表明,方法和程序是有效且可行的。     

基于小波包熵的船舶轴频电场信号消噪研究

在海洋环境下,为有效地将微弱的轴频电场信号提取出来,本文在对小波包熵理论分析的基础上,提出了基于小波包熵的船舶轴频电场信号消噪方法.首先使用小波包变换对测量信号进行多子带分解,并将各子带分成几个子区间;然后计算各子带不同子区间的小波包熵,利用最大小波包熵自适应地选择各子带的阈值;最后对各子带的小波包系数进行阈值处理,并利用处理后的小波包系数对信号进行重构.通过实测数据和仿真数据对该消噪方法进行验证,结果表明此方法在低信噪比情况下能较好地将微弱的轴频电场信号从环境背景噪声中分离出来.     

基于小波包熵的船舶轴频电场信号检测

为了有效地从海洋环境电场背景中检测微弱的船舶轴频电场信号,提出了一种基于小波包熵的船舶轴频电场信号检测算法.首先使用小波包变换对测量信号进行多层分解并计算最后一层各结点的重构信号;然后计算各结点重构信号的小波包熵;最后选取小波包熵最小的重构信号作为检测信号进行滑动功率谱检测.通过实测数据和仿真数据对该算法和滑动功率谱算...     

基于共空间模式和K近邻分类器的脑-机接口信号分类方法

脑-机接口是指在人脑和计算机之间建立的直接的交流和控制通道,它以脑电信号的形式反映人的意识,并转换成控制信号.针对两类运动想象脑电信号的分类问题,提出共空间模式和小波包分解相结合的脑电信号特征提取方法.利用不同小波包对训练集的多路脑电信号进行分解,再用共空间模式算法对不同分解层子带的脑电信号进行特征提取,并采用K近邻分类器对提取到的不同特征进行分类,得到最优小波包函数和小波包子带参数.将结果应用于测试集数据的分类.仿真实验结果表明,选择db4小波包函数和4层小波包分解层,对8个特征点进行分类,可以得到高达96%的正确率.     

基于WPD-PSO算法的整流电路故障诊断

针对电力电子电路故障类型多、诊断正确率低的问题，提出基于小波包分解和粒子群算法优化概率神经网络的方法。建立三相桥式全控整流电路仿真模型，利用小波包分解技术对故障电压信号进行三层小波包分解与重构，提取特征值，并对数据进行归一化处理；用粒子群算法优化概率神经网络寻找合适的平滑因子，对数据进行训练和诊断；将该方法与未优化的概率神经网络作对比。仿真结果表明，该方法在训练效果和诊断正确率上都要优于未优化的概率神经网络。     

基于小波包变换的威格纳分布交叉项的抑制

威格纳分布是一种重要的时频分析方法,但交叉干扰问题影响了它的推广应用.基于小波包分析,利用小波包对信号的威格纳时频分布进行分解,并利用分解系数重构时频图,使交叉项得到抑制和改善,实验结果表明此方法简单有效.     

基于小波包变换和峰式马尔科夫链的风速短期预测

利用小波包的信号分析特性及峰式马尔科夫链的非稳态数据预测特性,提出一种新型风速短期预测方法。该方法对历史风速数据进行小波包分解,利用峰式马尔科夫链对小波包系数进行统计,分别得到小波包系数上升转移概率矩阵和下降转移概率矩阵,并由此得到下一时刻的小波包预测系数,将小波包系数进行重构可得到预测的风速。该文模型与其他模型的预测结果对比表明,该方法具有较高精度。     

损伤识别系统中小波包信号特征量的提取

基于结构损伤识别系统,构建了耦合神经网络模型,阐述了小波包分析技术的原理和方法,对小波基的选取原则进行了分析和探讨,确定了小波基函数DbN中的N以及小波包分解尺度j;从模式识别的观点对结构损伤识别进行了分析,分析了小波包信号能量特征提取的方法。利用小波包多分辨率的特点,提出了以小波包信号成分能量特征向量为结构损伤识别的损伤特征指标,并在实验中得到了良好的识别效果。     

小波包信号提取算法及其在故障诊断中的应用

提出了提取强噪声背景下多通带窄带信号的一种新方法小波包信号提取算法．这是利用小波包将信号按任意时频分辨率（满足测不准原理）分解到不同频段的特点而提出的．介绍了小波包理论；给出了小波包信号提取算法，并以仿真结果说明了该算法的有效性；以滚动轴承的故障诊断为例，说明该方法可以用于故障诊断和预知维修     

基于小波包变换的时间序列模型模态参数识别

提出了基于小波包变换的时间序列模型结构模态参数识别方法.该方法以线性的离散时间序列方程为基础,对结构的振动响应数据进行小波包变换分解,利用小波包函数的正交特性,建立量测点间的离散化运动方程,最后利用该离散化运动方程的系数矩阵,估算结构的模态参数(自振频率、阻尼比与振型).用数值模拟算例对此方法进行了验证,并与随机子空间识别方法结果进行了比较.结果表明,该方法可以正确地识别出结构的模态参数.     

基于自适应层数分解的小波变换滤除冲击信号

针对掺杂在冲击信号中的微弱振动信息被淹没的问题,提出了一种基于小波变换滤除冲击信号提取微弱振动信号的方法.该方法采用自适应层数分解的小波变换分析原理,根据冲击信号特征,合理选择小波基,对冲击信号进行分析滤除.为获得较好的滤除效果,针对分解层数的自适应性,提出了一种分解层数的自适应确定方法.对含有冲击干扰的微弱标准信号进行数值模拟,对含有冲击干扰的微弱金刚砂振动信号进行实测分析.结果表明该方法能自适应性地确定小波分解层数,并有效滤除冲击提取被淹没的微弱振动信号.     

基于小波变换和优化预测器的瓦斯浓度预测

为了准确预测煤矿瓦斯浓度,提出一种基于小波变换和优化预测器的预测方法.用瓦斯浓度序列分解到小波函数空间(或尺度函数空间)上的能量作为尺度能量,依据尺度能量与满足预测精度的最大误差能量的比值关系,确定小波最佳分解级数.通过小波分解降低瓦斯浓度序列的复杂度,引入延时映射,将小波分解后各个分量转化为具有历史特征的新样本分别进行预测,所得到结果进行叠加为最终预测结果.提出基于预测残差方差比检验的最佳延时单元数确定方法,以预测残差的F检验值作为适应值,采用粒子群算法优化预测器的参数.结果表明:单一的BP人工神经网络(BP_ANN)或支持向量机(SVM)所建立的预测方法对某些瓦斯浓度突变数据的预测有过拟合现象,其预测结果的平均误差大于23%,小波变换后的组合预测方法对于瓦斯浓度突变数据具有较好的跟踪能力和反应速度,采用预测模型的最佳参数后,预测器性能显著提高,平均误差小于10%,表明所建议的方法是可行和有效的.     

小波奇异值分解的瞬变弱信号检测

研究小波阈值法和奇异值分解法,分析最大分解层数、阈值函数、小波基函数的选取以及窗长和保留奇异值个数等参数的选择,并在此基础上提出小波与奇异值分解相结合降噪检测信号的方法。该方法首先将信号作小波分解,再对小波分解系数作奇异值分解,最后通过阈值法保留小波系数并重建降噪信号,利用重建信号进行信号检测。结果表明:该方法能更好地区分信号和噪声,获得更好的降噪和检测结果。     

基于多分辨分析神经网络的函数逼近

基于小波分析的基本理论,提出了迭代求解Daubechies小波函数和尺度函数,并用多项式最小二乘曲线拟合离散数据点,得到小波函数和尺度函数的近似封闭解析式的方法。最后基于L^2的多分辨逼近思想,构造了基于尺度函数的多分辨分析网络,用迭代的梯度下降算法训练网络,并用此网络对有局部奇异性的函数进行学习,获得了很好的逼近效果。数值仿真结果表明：本文提出的方法是可行的,它避免了无封闭解析式的小波和尺度函数在实际应用中需要大量进行插值运算的繁琐和求导运 算的不便。     

一种新的小波阈值去噪算法及仿真

针对传统软、硬阈值函数和现有的大部分研究文献中所设计的阈值函数存在的缺陷,提出了一个新的阈值函数,该函数在整个小波域内（包括阂值点处）连续可导,且除阈值点外高阶可导,便于各种数学处理。另外可以通过参数调整来获得有效的阈值函数,从而达到比较理想的去噪效果。然后在以信噪比为主要评价标准的前提下提出了一种新的确定小波最优分解层数的自适应算法,该算法简单实用,可确定最优分解层数以达到最佳信噪比。最后,在MATLAB环境下进行了仿真实验,仿真结果表明,该算法能够获得比较好的去噪效果,具有广阔的应用前景。     

基于格结构的三带小波构造及在图像融合中的应用

提出了一种构造具有正交性、对称性、紧支性以及较高消失矩的三带尺度滤波器与小波滤波器的方法.首先,通过设置尺度滤波器消失矩并转移尺度滤波器的对称性性质,有效地减少了构造尺度滤波器过程中未知量的个数以及计算推导过程的复杂度.在此基础上,利用格结构理论,给出了对具有仿酉特性的多相位矩阵的一种分解方法,并利用这种分解求出了冲击响应长度为9、消失矩为3以及响应长度为15、消失矩分别为3和4的小波滤波器.最后,把所求得的小波滤波器应用到多聚焦图像的融合中.实验结果表明,利用具有上述性质的三带小波进行图像融合可以得到比利用二带小波进行融合更好的效果.     

Analysis of color distortion and optimum fusion for remote sensing images using the statistical property of wavelet decomposition

IHS （Intensity, Hue and Saturation） transform is one of the most commonly used tusion algonthm. But the matching error causes spectral distortion and degradation in processing of image fusion with IHS method. A study on IHS fusion indicates that the color distortion can＇t be avoided. Meanwhile, the statistical property of wavelet coefficient with wavelet decomposition reflects those significant features, such as edges, lines and regions. So, a united optimal fusion method, which uses the statistical property and IHS transform on pixel and feature levels, is proposed. That is, the high frequency of intensity component Ⅰ is fused on feature level with multi-resolution wavelet in IHS space. And the low frequency of intensity component Ⅰ is fused on pixel level with optimal weight coefficients. Spectral information and spatial resolution are two performance indexes of optimal weight coefficients. Experiment results with QuickBird data of Shanghai show that it is a practical and effective method.     

用分形插值函数构造多重非正交小波包

本文利用多个分形插值函数来构造多重小波包．从［0,1］区间上的等距分形插值函数出发,首先给出了多个尺度函数,证明了它们可以构成L2（R）的多分辨分析,最后得到了L2（R）的小波分解和小波包分解．     

二维偏微分方程的小波配点法

根据多分辨分析,使用任意连续的尺度函数,在边界处结合外尺度函数,构造了区间上的插值基函数,并结合二元张量积小波分析将此方法推广到了二维.同时,给出了边值条件的积分处理方法,形成了求解二维偏微分方程的小波配点法.以二维热传导方程定解问题为例,选择Shannon函数进行了数值计算.结果表明,数值解达到了较高的精度,表明该方法适用于高维情形.