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《西北工业大学》 2006年
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基于邻域相关性的小波域滤波算法研究

孟晋丽  
【摘要】:近年来,小波滤波得到了很大的发展,已经渗透到了许多理论与应用领域。但作为一种新的信号滤波方法,尚存在不少有待解决的问题。本文基于静态小波变换(stationary wavelet transform,SWT),将小波系数间的相关性应用于滤波,系统探讨了SWT的快速实现和滤波算法的设计问题,并进行了大量的仿真分析。论文的主要工作如下: 1.针对SWT的双通道滤波器组算法存在计算量大等问题,深入研究了SWT的提升实现算法。该算法利用滤波器与采样算子的等效易位关系,将SWT分解为有限步交替的(对偶)提升步骤。而后采用Laurent多项式的Euclidean分解原理进行复杂度分析,得出结论:与传统SWT实现算法相比,可减少近一半计算量。最后通过构造(对偶)提升算子来提高小波基的(对偶)消失矩。 2.为实现信号和噪声的有效分离,结合尺度内和尺度间相关性,构造了一种基于小波域混合相关性的显著性函数——锥形影响域(cone of influence,COI)相邻尺度积系数。在此基础上,对小波系数幅值、原始相邻尺度积系数及COI相邻尺度积系数的信噪分离特性进行了深入分析。大量仿真研究表明:显著性函数的信噪分离特性取决于含噪信号中噪声能量与真实信号能量的比值。当该比值较大时,相邻尺度积系数的信噪分离特性优于幅值;而当比值较小时,小波系数幅值的信噪分离特性优于相邻尺度积系数。 3.为分析相邻尺度积系数中噪声项的统计特性,将其看作是原始噪声的小波系数与某一特定滤波器的卷积,采用线性滤波器理论计算其方差,确定了作用于相邻尺度积系数的阈值。由相邻尺度积系数的构造原理出发,提出了基于相邻尺度积系数的软阈值滤波算法。通过对软、硬阈值滤波后的均方差(mean squareerror,MSE)特性分析发现:当作用于相邻尺度积系数的阈值较小时,软阂值滤波后的MSE小于硬阈值滤波后的MSE;软阈值滤波对应的MSE函数为光滑曲线,硬阈值滤波对应的MSE函数并不光滑。 4.针对基于相邻尺度积系数的软、硬阈值滤波算法的不足,构造了一种作用于小波域相邻尺度积系数的半软阈值函数,该阈值函数为收缩因子函数与小波系数的乘积,对小波系数无穷可导。可实现在阈值邻域内对小波系数收缩,而在其
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TN713

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 张雯雯;刘黎平;阮征;葛润生;;风廓线雷达去地杂波方法研究[J];北京大学学报(自然科学版);2011年01期
2 张雯雯;刘黎平;阮征;葛润生;;风廓线雷达回波参量估计算法验证及其地杂波抑制方法研究[J];高原气象;2011年04期
3 郭丽华;朱元昌;尹文龙;;小波分析在外测数据滤波中的应用研究[J];飞行器测控学报;2011年06期
4 张雯雯;刘黎平;阮征;葛润生;;基于提升静态小波变换的风廓线雷达地杂波抑制方法[J];中南大学学报(自然科学版);2011年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张雯雯;LPI雷达信号的消噪与参数估计研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 焦鹏;导弹制导仿真系统VV&A理论和方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
3 李杏梅;Contourlet变换在图像去噪与边缘检测中的应用研究[D];华中科技大学;2011年
4 隋文涛;滚动轴承表面损伤故障的特征提取与诊断方法研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
2 王宗鑫;基于小波变换的雷达信号相关积累检测[D];大连海事大学;2010年
3 张德平;基于提升方案的心电信号去噪与检测算法研究[D];上海交通大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 谢荣生,孙枫,郝燕玲;多小波变换及其在信号滤波中的应用[J];电子学报;2002年03期
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9 刘真,王欣;基于非线性多小波变换的信号去噪方法[J];系统仿真学报;2003年08期
10 潘泉,戴冠中,张洪才;具有理论阈值的子波域滤波方法[J];宇航学报;1998年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 赵瑞珍;小波理论及其在图像、信号处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李祥阳;严洁;;往复机构混沌振动响应特征辩识[J];四川有色金属;2010年02期
2 汪军,周鸣争;基于小波分解的痕迹灰度图像边缘检测[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年03期
3 周鸣争,李华,汪军;基于软阈值小波痕迹图像去噪算法及应用[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2003年04期
4 梁亦强;李正明;孙俊;;一种新小波图像降噪方法在农业采摘中的应用[J];安徽农业科学;2010年04期
5 邵丽娜;熊智新;胡慕伊;陈朝霞;;小波变换在提高油菜籽脂肪酸近红外分析精度中的应用[J];安徽农业科学;2010年12期
6 陈弋兰;;基于朴素贝叶斯分类的图像消噪[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年03期
7 朱丽丽;何光宏;王银峰;王小勇;;基于尺度相关的CCD图像小波去噪方法研究[J];半导体光电;2008年02期
8 高建波;赵尔沅;乐光新;;小波提升变换OFDM系统抗脉冲性能分析[J];半导体技术;2006年08期
9 费双波;赵瑞珍;;SURE准则的图像小波阈值去噪[J];北京交通大学学报;2007年02期
10 陈宏;胡宁静;;基于小波包自组织神经网络的图像数据融合[J];兵工自动化;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李昊;孔祥东;艾超;;平整机轧制力控制系统辨识研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年
2 ;Lifting Scheme Wavelets Transform and Its Application in Signal Denoising[A];Proceedings of the 5th International Symposium on Test and Measurement(Volume 1)[C];2003年
3 ;Mathematic Morphology-based Wavelet Image Denoising[A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 7)[C];2005年
4 ;Design and Realization of the Multi-channel Analyzer Based on CPLD[A];Proceedings of 6th International Symposium on Test and Measurement(Volume 8)[C];2005年
5 ;An Adaptive Lifting Wavelet Transform Method Based on Local Correlation Detection[A];第七届国际测试技术研讨会论文集[C];2007年
6 ;Feature Extraction of Machinery Fault Based on Lifting Wavelet Package Transform and Genetic Algorithm[A];第七届国际测试技术研讨会论文集[C];2007年
7 ;A Lossless Data Compression Method Based on Integer Lifting Wavelet Transforms[A];Proceedings of the 8th International Symposium on Test and Measurement(Volume 2)[C];2009年
8 ;A New Version of Graph-based Ant System for Subset Problems[A];Proceedings of the 8th International Symposium on Test and Measurement(Volume 3)[C];2009年
9 张龙;何晶;许信玉;;H.264解码器中反变换的硬件实现[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
10 孟鸿鹰;王志华;;基于推举体制的小波构造方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陶秋香;PS InSAR关键技术及其在矿区地面沉降监测中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
2 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 刘营;雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王咏胜;复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李宁;纳米尺度半导体刻线边缘粗糙度测量与表征方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 朱焰煌;环境激励下大跨空间钢结构参数识别与损伤预警[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 李德臣;基于可拓理论的小电流故障选线方法研究[D];中国矿业大学;2010年
9 舒志乐;隧道衬砌内空洞探地雷达探测正反演研究[D];重庆大学;2010年
10 朱险峰;生物颗粒流式成像关键技术的研究[D];天津大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏艳丽;高功能孤独症儿童抑制功能的近红外成像研究[D];南京医科大学;2010年
2 陈赓;弹性波透地通信信号接收关键技术的研究[D];山东科技大学;2010年
3 张庆伟;基于小波变换的阈值图像去噪方法[D];山东科技大学;2010年
4 韦建威;基于OMAP5912的准在线故障诊断系统软件平台关键技术研究[D];郑州大学;2010年
5 吴国曾;实时信号小波分析中边界处理方法及应用[D];郑州大学;2010年
6 靳志强;报告厅环境下语音增强方法研究[D];郑州大学;2010年
7 侯洪升;基于SPOT5高分辨率影像的城市新增建设用地监测研究[D];山东农业大学;2009年
8 孙波;船用稳定跟踪平台关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 叶增;卫星授时方法与星地同步数据处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 朱明;基于信息熵的导航传感器故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 康凤举,杨惠珍,贺聪芳;水下运动体半实物仿真系统仿真精度分析方法[J];兵工学报;1999年04期
2 李岩;范大鹏;;基于多体系统运动学理论的三轴转台装配误差建模分析[J];兵工学报;2007年08期
3 张国英,沙云,刘旭红,刘玉树;高维云模型及其在多属性评价中的应用[J];北京理工大学学报;2004年12期
4 赵兴浩,邓兵,陶然;分数阶傅里叶变换数值计算中的量纲归一化[J];北京理工大学学报;2005年04期
5 马淑芬;毛二可;;用时频峰值滤波去除多普勒频率估计野值点的方法[J];北京理工大学学报;2007年12期
6 李月琴;栗苹;闫晓鹏;陈慧敏;;无线电引信信号去噪的最优小波基选择[J];北京理工大学学报;2008年08期
7 王文,孙世双,周勇;基于小波变换的心电图QRS波群检测方法研究[J];北京生物医学工程;2002年04期
8 王磊,郑崇勋,叶继伦,刘峰;一种高效的QRS波实时检测方法[J];北京生物医学工程;1998年04期
9 李婧;刘知贵;彭桂力;王彩峰;;心电检测技术及其在远程医疗中的应用[J];传感器与微系统;2008年01期
10 陈强;黄声享;王韦;;小波去噪效果评价的另一指标[J];测绘信息与工程;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 王洪利;冯玉强;;基于云模型标度判断矩阵的改进层次分析法[A];中国优选法统筹法与经济数学研究会第七届全国会员代表大会暨第七届中国管理科学学术年会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄伟国;基于振动信号特征提取与表达的旋转机械状态监测与故障诊断研究[D];中国科学技术大学;2010年
2 杜干;目标检测的分形方法及应用[D];西安电子科技大学;2000年
3 黄春琳;基于循环平稳特性的低截获概率信号的截获技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
4 郑海波;非平稳非高斯信号特征提取与故障诊断技术研究[D];合肥工业大学;2002年
5 张玉璘;小波自适应控制系统及其在噪声主动控制中的应用研究[D];重庆大学;2002年
6 蒋鹏;小波理论在信号去噪和数据压缩中的应用研究[D];浙江大学;2004年
7 张湘平;小子样统计推断与融合理论在武器系统评估中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
8 张柯;联邦全过程全系统管理方法及技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
9 杜湘瑜;基于综合集成的虚拟样机测试与评估理论和方法研究[D];国防科学技术大学;2005年
10 王丽荣;基于小波变换的目标检测方法研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 洪玮;ECG波形分类算法研究[D];浙江大学;2001年
2 赵勇;探地雷达回波信号成像和小波去噪的方法与实现[D];武汉大学;2004年
3 焦鹏;制导仿真系统VV&A的理论、方法和软件工具研究[D];国防科学技术大学;2004年
4 姚磊;基于Hough变换和不变矩的图像模式识别技术研究[D];燕山大学;2006年
5 宋亮;二维滤波器(组)及其在图像分析中的应用[D];西安电子科技大学;2007年
6 刘艳;多普勒天气雷达地物杂波时域和频域抑制研究[D];成都信息工程学院;2007年
7 张新明;声发射技术在滚动轴承故障诊断中的应用[D];清华大学;2006年
8 刘银恩;高精度频率估计算法研究[D];南京理工大学;2007年
9 韦力强;基于小波变换的信号去噪研究[D];湖南大学;2007年
10 刘燕;基于多尺度空间的局部方向去噪方法及其应用[D];山东大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 秦显贺;基于时—频分析的风廓线雷达信号处理研究[D];南京信息工程大学;2012年
2 李瑾泽;车辆识别中的边缘检测方法研究[D];太原理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁运能,毛士艺;信号的紧小波标架表示与最佳小波基[J];北京航空航天大学学报;1999年04期
2 郭耸峰,周新民,郑崇勋,叶继伦,樊代明;胃动力障碍患者的胃电活动[J];第四军医大学学报;2000年01期
3 赵瑞珍,宋国乡;基音检测的小波快速算法[J];电子科技;1998年01期
4 焦李成,保铮;子波理论与应用:进展与展望[J];电子学报;1993年07期
5 潘泉,戴冠中,张洪才,张磊;基于阈值决策的子波域去噪方法[J];电子学报;1998年01期
6 梅文博;分形信号估计的最佳子波门限方法[J];电子学报;1998年04期
7 陈德智,唐磊,盛剑霓,王恒利;由小波变换的模极大值快速重构信号[J];电子学报;1998年09期
8 许雷,郑筱祥,陈兴灿;一种基于小波相位滤波及视觉非线性的医学图像自适应增强新方法[J];电子学报;1999年09期
9 王博,潘泉,张洪才,戴冠中;基于子波分解的信号滤波算法[J];电子学报;1999年11期
10 孙圣和,陆哲明;数字水印处理技术[J];电子学报;2000年08期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 冯象初;偏微分方程的小波分析方法[D];西安电子科技大学;1998年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杜广超;刘广建;刘春茂;;一种利用离散余弦变换频谱图和小波变换图像编码的语音编码算法[J];声学技术;2011年03期
2 苏小英;;小波变换在医学图像去噪中的应用研究[J];数理医药学杂志;2011年02期
3 沈琴琴;赵治栋;;基于DWTMFC特征参数提取的心音身份识别[J];杭州电子科技大学学报;2011年04期
4 郭瑜;郑华文;高艳;吴涛;;基于谱峭度的滚动轴承包络分析[J];振动.测试与诊断;2011年04期
5 马东辉;薛群;柴奇;任彪;;基于图像信息的红外与可见光图像融合方法研究[J];红外与激光工程;2011年06期
6 王安红;李志宏;郑义;王宇洋;;基于优化TCQ的小波域图像编码[J];铁道学报;2011年08期
7 李齐超;王爱民;杨红卫;;基于小波变换的小麦硬度声学测定方法研究[J];农机化研究;2011年09期
8 曹量;李太君;;基于小波变换的目标检测关键算法研究[J];通信技术;2011年09期
9 王紫微;叶奇旺;;基于神经网络MIV值分析的肿瘤基因信息提取[J];数学的实践与认识;2011年14期
10 郭迎春;于明;Zhu Qiu-ming;;基于子带相似性分析的JPEG2000图像无参考质量评价[J];电子与信息学报;2011年06期
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1 刘一武;;图象小波变换编码的误差增益研究[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(下册)[C];1999年
2 吴小艳;贾伟伟;王威廉;;基于LabVIEW8.2的小波分析实现[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
3 王维学;郭永锋;冯黎;;基于小波变换的图像编码技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2002)[C];2002年
4 刘扬;侯思祖;;基于小波变换的信号去噪方法的研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
5 黄姣英;赵文山;何怡刚;唐圣学;阳辉;;基于Padé逼近技术的高斯小波变换对数滤波器电路实现[A];第四届中国测试学术会议论文集[C];2006年
6 战晓明;窦勇;徐炜遐;;JPEG2000小波变换的分块预取优化[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第15届中国多媒体学术会议(NCMT'06)论文集[C];2006年
7 刘锋;潘永湘;杨瑞;;一种基于小波变换的电力系统故障检测改进算法[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
8 杨向林;严洪;任兆瑞;陈靖一;;基于小波变换的ECG信号多特征点综合检测算法[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
9 代健美;耿华芳;;两种像素级图像融合方法的比较与分析[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
10 郭春;罗鹏飞;;一种基于小波变换的目标跟踪算法研究[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 牛东波;IEC中GR原则的界定与把握[N];中国国门时报;2004年
2 韩咏霞;情景相关性晕厥类型知多少[N];中国中医药报;2004年
3 Brian Dolan 编译 长城伟业期货 文辉;货币和其他金融资产的相关性[N];期货日报;2010年
4 晓宁;一体化作战力量的相关性[N];解放军报;2005年
5 国开证券研究所 刘振聚;美元指数与A股相关性不可不察[N];中国证券报;2011年
6 记者 安明静;打破投连险与股市相关性的秘密[N];国际金融报;2005年
7 田煜;国内外油脂价格的相关性[N];粮油市场报;2001年
8 广西 陈华杰;EVD,一路走好[N];电子报;2002年
9 本报记者 王雪敏;癌症相关性乏力,不可不治[N];医药经济报;2011年
10 吴玉田殷学平;中药质量控制又添新武器——小波变换近红外光谱分析系统[N];中国医药报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟晋丽;基于邻域相关性的小波域滤波算法研究[D];西北工业大学;2006年
2 吴梅;小波理论在导弹故障诊断中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
3 龚劬;小波的设计与图像压缩新方法研究[D];重庆大学;2002年
4 李少梅;数字地貌晕渲理论与技术的研究[D];解放军信息工程大学;2004年
5 王强;基于声信号检测的管道TPD预警系统研究[D];浙江大学;2005年
6 姜朝阳;作物冠层传输过程中的时间序列分析与阻力估算[D];中国科学院研究生院(上海生命科学研究院);2003年
7 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
8 柯丽;基于小波变换的空间遥感图像实时压缩方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
9 董卫军;基于小波变换的图像处理技术研究[D];西北大学;2006年
10 姜长泓;轨道车辆轮轴故障检测系统研究[D];吉林大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴岑;基于滤波器组的小波变换研究[D];武汉理工大学;2005年
2 严家明;基于小波变换的数字图像去噪研究[D];西华大学;2006年
3 杜娟;基于小波变换的数字图像水印技术研究[D];西北工业大学;2004年
4 吴丹青;一种小波变换的计算机实现方法[D];浙江大学;2004年
5 姚芬妮;基于小波变换的医学X射线数字底片图像去噪方法研究[D];西安科技大学;2009年
6 张壹;经络优化输入与脑电信号相关分析的研究[D];山西大学;2005年
7 刘晓婷;基于加速度的人体步态信息多尺度熵研究[D];天津大学;2008年
8 邓会新;遥感图像压缩技术应用研究[D];沈阳工业大学;2005年
9 邓义君;低信噪比红外小目标单帧检测技术的研究[D];电子科技大学;2007年
10 杨滨;基于自适应阈值的小波图像降噪[D];青岛大学;2009年
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