离散小波变换(DWT)整理

毕业设计涉及到对信号的去噪操作,而一维的离散小波变换可以运用在信号降噪中。因此对离散小波变换展开了调研,将内容整理如下。

离散小波变换(Discrete Wavelet Transformation)

一、定义(摘自百度百科):

  • 首先我们定义一些需要用到的信号及滤波器。
  • x[n]:离散的输入信号,长度为N。
  • g[n]:low pass filter低通滤波器,可以将输入信号的高频部份滤掉而输出低频部份。
  • h[n]:high pass filter高通滤波器,与低通滤波器相反,滤掉低频部份而输出高频部份。
  • \downarrow Q:downsampling filter降采样滤波器,如果以x[n]作为输入,则输出y[n]=x[Qn]。此处举例Q=2。
: DiscreteWaveletTrans1.jpg
清楚规定以上符号之后,便可以利用阶层架构来介绍如何将一个离散信号作离散小波变换:
Wavelets - Filter Bank.png

架构中的第α层(α th stage)

x_{\alpha ,L}[n]=\sum_{k=0}^{K-1} x_{\alpha -1,L}[2n-k]g[k]
x_{\alpha ,H}[n]=\sum_{k=0}^{K-1} x_{\alpha -1,L}[2n-k]h[k]

二、在降噪中的应用
在小波分析中经常用到近似于细节,近似表示信号的高尺度,即低频信息;细节表示信号的高尺度,即高频信息。

对含有噪声的信号,噪声分量的主要能量集中在小波解的细节分量中。


(图片来自网络)

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