蝙蝠回声定位叫声的连续小波时频分析

连续小波变换用于分析蝙蝠回声定位叫声,通过对小波尺度的适当选取,解决了传统语谱分析的分辨率固定、计算量大、信息冗余量大的缺点.MATLAB仿真证明,小波变换分析结果并未丢失原有信息,是分析蝙蝠回声定位叫声的一种有效新途径.     

序列信号连续子波变换的MATLAB方法实现

目的在于考察序列信号的连续子波变换(CWT)在MATLAB中的程序实现.介绍子波变换的基本概念和MATLAB中的算法原理,发现在cwt.m的算法中,由于差分运算的存在使子波滤波器系数含有误差,提出新算法及其程序实现.最后利用两种算法对FSK信号进行连续子波变换,证明提出的新算法优于原算法.     

离散小波变换在电力系统故障检测中的应用

传统的傅立叶分析难以处理电力系统故障时产生的暂态信号.小波变换具有良好的时频局部化特性,为分析非平稳、突变信号提供了有效的途径.通过多尺度分析,将连续小波变换离散化,得到适合数字信号处理的快速算法——离散小波变换.最后给出了应用离散小波变换进行输电线路故障测距的实例,通过仿真分析证明该方法可以极大地提高测距精度.     

Evaluation of earthquake-induced structural damages by wavelet transform

The dynamic behavior of inelastic structures during an earthquake is a complicated non-stationary process that is affected by the random characteristics of seismic ground motions. The conventional Fourier analysis describes the feature of a dynamic process by decomposing the signal into infinitely long sine and cosine series, which loses all time-located information. However, both time and frequency localizations are necessary for the analysis of an evolutionary spectrum of non-stationary processes. In this paper, an analytical approach for seismic ground motions is developed by applying the wavelet transform, which focuses on the energy input to the structure. The procedure of identification of the instantaneous modal parameters based on the continuous wavelet transform (CWT) is given in detail. And then, a novel method using the auto-regressive moving average (ARMA), called "prediction extension”, is presented to remedy the edge effect during the numerical computation of the CWT. The effectiveness of the method is verified by the use of the benchmark model developed by the American Society of Civil Engineers (ASCE). Finally, a scale model with three-storey reinforced concrete frame-share wall structure is made and tested on a shaking table to investigate the relation between the dynamic properties of structures and energy accumulation and its change rates during the earthquake. The results have shown that the wavelet transform is able to provide a deep insight into the identity of transient signals through time-frequency maps of the time variant spectral decomposition.     

基于连续小波变化的心音信号时频分析

将连续小波变换应用于心音信号的分析中。连续小波变换因为尺度连续变化 ,可以充分表现小波分析的优越性。为了解决在分析尺度范围大 ,小波函数和信号中心频率较高条件下引起计算量大的问题 ,在基于 Mellin变化的连续小波快速算法的基础上提出了同比展宽法。连续小波变化可以表现心音信号在频域上的动态变化。通过对正常人和心肌病患者的不同样本分析 ,发现他们在变换后的时频分布上表现出明显的差异。结果表明连续小波变化是一种分析心音信号的有效方法。     

利用小波变换分析心音信号

心音信号可以用于诊断一些心脏瓣膜和心肌的疾病，心音信号是一种非平稳信号，而小波变换中数字信号处理技术适合于分析非平稳信号。文章阐述了一种利用小波变换分析心音信号的方法。通过对计算机模拟的心音信号的分析实验，分析利用小波变换可以有效地分析心音信号，从而为利用心音信号诊断心脏疾病提供了一种新的方法。     

小波分析及其去噪性能研究

小波变换是一种具有一定时间和频率分辨率的分析方法．为了寻找更有效的去噪方法，对连续小波变换(CWT)、离散序列小波变换(DTWT)和正交小波变换(QWT)作了理论分析。结果表明：CWT对噪声具有良好的抑制作用；DTWT在通过域值处理的同时，也考虑了因噪声造成的某些信号细节的丢失；而QWT则能有效地提取淹没在噪声中的微弱信号。与传统的傅里叶变换(FT)相比较，具有显著的优点，值得关注。     

基于Fourier变换离散化的连续小波变换频域算法

对于固定的尺度,小波变换是待分析信号与小波基函数的线性卷积。当小波基函数的Fourier变换有显式表达式时,利用其Fourier变换进行线性卷积称为小波变换的频域计算方法。由于线性卷积的长度大于信号的长度,因此,选取线性卷积中的哪一部分作为小波变换的系数也是一个亟需回答的问题。本文利用Fourier变换的离散化和离散Fourier变换的关系由小波变换时域算法推导了小波变换频域算法,证明了时域算法与频域算法的等价性;解释了这两种方法分别应该选取线性卷积中的哪一部分作为小波变换的系数;分析了频域算法产生边界效应的原因;给出了频域算法中参数的选取方法,以便克服边界效应。时间复杂度分析以及数值实验均表明了频域算法至少比时域算法减少了1/3的运行时间。     

基于奇异值分解的连续小波消噪方法

针对小波软阈值消噪的缺点,提出了一种基于奇异值分解的连续小波消噪方法.通过对小波变换的系数矩阵进行奇异值分解,将其中的信号特征成分和噪声分解到不同的正交子空间中,在子空间中选取集成信号特征成分的奇异值矢量进行重构,从而提取出淹没在噪声中的信号成分.通过仿真数据的对比分析和工程测试信号的应用,表明该方法适用于冲击成分信号的提取,与软阈值消噪法相比,它提取出的信号特征成分更完整,信噪比更高.     

小波消噪和盲源分离在转子故障信号分析中的应用方法

针对转子振动信号不可避免地受噪声污染问题,提出了一种基于小波消噪和盲源分离相结合的信号分析方法.该方法首先利用小波滤波器对测试信号进行消噪处理,再利用信号的二阶统计量(SOS)来分离盲源信号.仿真和实验结果表明, 相对于直接对测试信号进行盲源分离的方法,本方法可更有效地提取出转子振动的本质信号特征.     

基于相对熵和复小波变换的纹理图像检索

为了进一步提高纹理图像的检索性能,提出了一种基于复小波理论的特征提取算法,该算法根据复小波分解的特点,从小波系数角度出发,以每个高频子带复小波系数的实部和虚部系数直方图分布特性作为纹理特征,利用最大似然估计规则将特征提取和相似计算结合起来,以相对熵为依据进行相似计算。与单小波方法比较,该算法具有时移不变性、方向性信息多等特点。理论分析和在纹理图像检索的对比实验数据说明了复小波在纹理特征提取方面的性能优于单小波,且Kingsbury方法的性能优于Fernandes的方法。     

独立分量分析在内燃机噪声信号分离中的应用

采用独立分量分析的方法进行了内燃机噪声信号分离的研究．建立了基于FastICA算法的常规内燃机噪声独立分量分析模型,为了减少所需传声器个数,在此基础上应用了时序独立分量分析模型．以某四缸柴油机为研究对象,测量了不同工况下的噪声信号,计算了这些噪声信号的统计峰度,确认其为非高斯信号,满足独立分量分析的基本要求．对测得的柴油机噪声信号进行了时序独立分量分析,将其分解为一系列不同的独立分量．采用小波变换的方法对它们进行分析,得到了各独立分量的时频分布,研究结果表明,这些独立分量对应着不同的内燃机噪声源信号．     

基于小波变换的桥梁动态称重系统车轴高精度识别研究

首先利用小波变换对一不能明显识别车轴信息的数值仿真信号进行处理,证明小波变换能够高效放大车轴经过传感器时产生的不连续变化斜率,从而识别出车轴信息.然后基于实桥测试,对那些不能直接识别出车辆信息的FAD信号,通过联合控制最小Shannon熵值和最大相关系数选取最适变换尺度和最适变换小波函数进行小波变换.分析结果表明:对于不能直接识别出车辆信息的FAD信号,小波变换也能准确地识别车辆行驶速度、车轴数目以及车轴间距.小波变换可提高桥梁动态称重(BWIM)系统车轴识别的效率及精度,为将BWIM系统发展为超载车辆控制的有效工具提供技术支撑.     

一种新的基于连续小波变换的图像分割算法

研究一种基于空域-时域可连续小波变换的图像分割算法,运用可分离的小波函数作为滤波器提取运动参数,根据运动参数所提供的物体的运动特征实现基于运动估计的图像侵害从而有效地提高了图像分割算法对图像噪声、物体形变以及物体之间遮挡的适应性,由于小波函数的可分离性,大大降低了高维连续小波变换过程中计算的复杂性;采用序贯搜索及由“粗”到“精”的分层聚类相结合的策略,进一步提高了分割效率。通过对算法的仿真研究,验证了本算法的可行性及有效性。     

Wavelet fractal character of overlapping signal

A new method based on the combining of the wavelet theory with the fractal theory and named wavelet fractal peak position method (WFPPM) is introduced to extract the number of the components and the relevant peak positions from overlapping signals in chemistry .The overlapping signal is first transformed into continuous wavelet transform value of time domain in certain dilation range via continuous wavelet transform (CWT),and then changed into capacity dimensions (Dc),The number of the components and the relevant positions of overlapping peaks can be identified easily according to the change of Dc.An investigation concerning the influence of different dilation ranges on the peak positions extracted by WFPPM is also provided .Studies show that the WFPPM is an efficient tool for extracting the peak positions and identifying the number of peaks from unresoloved signals,even when this kind of overlapping is significantly serious,Relative errors of lless than 1.0% in peak positions are found when WFPPM is used in the processing of the cadmium (Ⅱ)-indium(Ⅲ) mixture system .The analytical results demonstrate that the desired peak positions can be extracted conveniently ,accurately and rapidly from an unresoled signal via WFPPM,Tremendous developing and applications based on currently reported WFPPM in extracting overlapping signals would be expected in the near future.     

双密度双树复小波RH模型纹理图像检索

针对利用光滑概率密度函数提取小波系数直方图及系数模直方图方法存在参数估计复杂,难以充分有效地提取纹理特征的不足。提出了双密度双树复小波RH模型的纹理图像检索方法,通过分析双密度双树复小波原理,RH模型与非均匀量化器的内在关系,将RH模型推广为提取双密度双树复小波变换系数及系数模直方图特征。该方法结合了RH模型及双密度双树复小波的优点。实验表明,研究方法与利用概率密度函数提取提取直方图特征的方法相比检索率提高了2~9%;推广RH模型提取双密度双树复小波系数模特征的方法获得了75.66%的最高检索率。     

飞机发动机轴承滚动体故障诊断的MATLAB实现

主要论述小波变换在信号处理方面的优越性,并通过MATLAB对飞机发动机轴承滚动体故障检测数据进行降噪处理。实验结果表明,对于在频谱图上难以找到其相应的明显频率成分的准周期故障信号,利用小波变换的多重分辨率特性,使故障成分的细节信号得到放大,对比该频率和故障情况下计算出的故障频率可以找出故障的原因。     

基于独立分量分析的混合声音信号分离

论文简要介绍了有关独立分量分析（ICA）的基本理论和算法;探讨了独立分量分析在混合声音信号分离中的应用。针对ICA输出结果排序的不定性以及在长时间记录声音信号的过程,ICA混合模型系数存在时变性等问题,提出了一种结合小波变换和独立分量分析的解决方法;试验结果表明,该方法能有效地提高运算效率并获得较好的分离效果。     

基于改进随机减量法和小波变换的

基于改进随机减量法和小波变换提出了一种新的结构模态参数统计识别方法.随机减量法改进后可直接处理零均值非平稳响应信号,得到自由衰减响应,小波变换的时频域特性可解耦密频、低阻尼系统,自助分布的统计估计能力考虑和降低模态参数识别的不确定性.对提出的方法进行了完整的理论推导,并通过一个四自由度系统的数值算例验证了该方法可靠性.相比较传统的时域方法和直接小波变换方法,该方法具有更高的识别精度,尤其是阻尼比系数.随后的抗噪能力验证结果表明该方法在15dB噪声干扰下仍能够稳定、准确地识别出系统的模态参数,可适用于环境激励下模态参数识别.     

岩石超声波检测信号的小波分析

利用小波变换分析岩石超声检测信号,了解岩石内部结构特性和物理力学特性。建立了岩石超声测试实验系统,并进行多分辨率分析。结果表明,小波分析可以对指定频带和时间段内的信号成分进行分析,在时域和频域具有良好的局部化性质。可以准确地抓住瞬变信号的特性,对频率成分采用逐渐精细的时域或空域取样步长,从而聚焦到信号的任意细节。完整岩石试样超声检测信号及其小波变换波谱比较规则,无复杂变化,但反射波衰减较快,不同岩性的岩石,其超声波检测信号无明显差别,其小波变换却不相同。这差异是由于岩石的细观组构不同造成的。小波变换波谱反映了岩石节理、裂隙等岩石的完整程度。