小波變換用于從受污染的信號(hào)中提取其中的有用的成分,是一種離散小波變換的典型應(yīng)用。但是針對(duì)手頭需要處理的具體信號(hào)的具體情況,采用哪種離散小波變換、小波變換的長(zhǎng)度(2的整數(shù)次冪)取多少,小波變換后采用哪些分量來(lái)恢復(fù)其中的有用信息,需要通過(guò)研究和嘗試后才能決定。因此,這款
離散信號(hào)的小波分解與合成的工具軟件被研制而出,直觀、方便地解決了上述問(wèn)題。在離散小波變換算法的參數(shù)確定之后,可以調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)(DLL)中的函數(shù)把該算法嵌入到應(yīng)用程序軟件中。
【使用說(shuō)明】
小波分析軟件界面,分為操作區(qū),原始信號(hào),分解和合成波形顯示區(qū)域。
?。?.1)“Open”:按鈕,打開(kāi)數(shù)據(jù)文件;
?。?.2)“Wavelet”:下拉框,選擇小波濾波器系數(shù);
(2.3)“DWT Length”:下拉框,選擇計(jì)算離散小波變換的長(zhǎng)度;
?。?.4)“Calculate”:按鈕,通過(guò)DWT變換,對(duì)信號(hào)進(jìn)行分解和合成;分解和合成的信號(hào)在下邊的窗口中顯示出來(lái),其中最后那個(gè)紅色曲線是合成的信號(hào),它是由左邊勾上通道相加的結(jié)果;
(2.5)“濾波器ID…”:文字欄,顯示當(dāng)前濾波器的編號(hào),以及系數(shù)長(zhǎng)度;單擊此欄,彈出菜單,“Save Filter”:保存小波濾波器系數(shù)到文本文件,并用記事本程序顯示系數(shù),“View Wavelet”:繪制小波系數(shù)的圖形。
?。?.6)“?”:圖標(biāo),單擊它顯示關(guān)于該軟件信息。
?。?.7)分析波形的測(cè)量,放大,右鍵彈出菜單:“重疊”,“網(wǎng)格”,“屬性”,“保存”。
打開(kāi)數(shù)據(jù)文件,數(shù)據(jù)文件格式支持兩種,一種是*.txt文件,是文本(ASCII)格式,只支持為1個(gè)通道, 每1行只有一個(gè)數(shù)據(jù)??梢詤⒖架浖鶐У难菔緮?shù)據(jù)文件。另一種是*.bin文件,是二進(jìn)制文件格式, 只有1個(gè)通道,每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)是占2字節(jié)的整數(shù),數(shù)值可正可負(fù)。軟件讀取bin格式數(shù)據(jù)相對(duì)讀txt的速度要快一些,而且,*.bin也節(jié)約磁盤(pán)空間一些。打開(kāi)數(shù)據(jù)文件可以從“Open”按鈕開(kāi)始,選擇需要打開(kāi)的文件名稱。也可以在啟動(dòng)程序 時(shí),在程序名后面輸入含目錄的數(shù)據(jù)文件名稱。文件打開(kāi)后,將繪制原始信號(hào)波形。
小波分析過(guò)程
信號(hào)的小波分析,設(shè)置好分析參數(shù),包括離散小波變換(DWT)濾波器系數(shù)選擇,以及離散小波變換的長(zhǎng)度(是2的整數(shù)次冪)。然后進(jìn)行小波變換分析。小波變換把原始信號(hào)分解成各 級(jí)濾波后的波形,如長(zhǎng)度是2048的小波變換,產(chǎn)生從0-9級(jí)分解結(jié)果,可以取其中幾個(gè)分量相加來(lái)近似原始信號(hào),從而提取原始信號(hào)中有用的信號(hào)。當(dāng)所有分量全部疊加后,就完全恢復(fù)了原始信號(hào)??梢詫⒎治鼋Y(jié)果的各分量以及合成的信號(hào)保存到文本文件中 ,便于與MATLAB等分析工具對(duì)接。保存方法是在分解波形顯示圖中點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵彈出菜單,選擇“保存”菜單項(xiàng)即可。
一次用于小波變換的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度是2的整數(shù)冪,可做如下選擇:32,64,128,256,512,1024,2048,4096,8192,16384,32768。