【摘要】：為了提高接收信號的質(zhì)量,在一定程度上消除噪聲對信號的影響,提出了一種基于雙樹復(fù)小波變換的信號降噪方法。通過雙樹結(jié)構(gòu)消除了因間隔采樣而丟失的有用信息,對每一層的高頻分量的實部和虛部分別計算閾值,依據(jù)各自的閾值進行濾波處理。實驗結(jié)果表明:該方法與離散小波變換消噪方法相比具有平移不變性,處理后的波形較平滑,能夠較好地保留信號細節(jié)信息,而且其去噪性能也優(yōu)于離散小波變換。
【圖文】：

（總第39-）圖2平移不變性比較很理想。雙數(shù)復(fù)小波變換（Dual-TreeComplexWaveletTransform，DTCWT）具有平移不變性，去噪之后的信號能較好地保留原有的細節(jié)信息，因此，本文提出采用雙數(shù)復(fù)小波變換進行信號去噪，實驗結(jié)果表明：其去噪效果明顯優(yōu)于離散小波變換和SVD去噪。1雙數(shù)復(fù)小波變換原理為了克服離散小波變換（DiscreteWaveletTransform，DWT）存在的缺陷，Kingsbury等人提出了DTCWT［7］。DTCWT采用了二叉樹結(jié)構(gòu)的兩路DWT，一樹生成變換的實部，一樹生成虛部，并行實現(xiàn)變換實部和虛部運算，如圖1所示。其中，樹a和樹b的濾波器組分別表示變換的實部和虛部，↓2表示隔點下采樣。引引引引引引引引引引引引引引引引Kingsbury的思路是：為了實現(xiàn)雙數(shù)復(fù)小波變換更好的平移不變性，濾波器之間應(yīng)滿足一個采樣樣值的間隔。對于第1層分解，如果兩樹濾波器之間的延遲恰是一個采樣間隔，，那么就可以確保b樹中的第1層的二抽取正好采樣到a樹中因二抽取所丟掉的采樣值，這就等于沒進行二抽取，而且非常易于實現(xiàn)。但是對于高層分解，分別采用奇數(shù)長度的濾波器和偶數(shù)長度的濾波器輪流交替的濾波算法還存在一些不足。此后，Kingsbury又提出了Q-Shift雙數(shù)復(fù)小波變換，以更巧妙的方法實現(xiàn)兩樹對應(yīng)濾波器之間的半采樣周期延遲。但是DTCWT是冗余的，對于一維信號，產(chǎn)生了2∶1冗余度，對于n維信號，將產(chǎn)生2n∶1的冗余度。下面通過Q-Shift雙數(shù)復(fù)小波變換就其平移不變性進行仿真驗證，并與實數(shù)離散小波變換作比較，如圖2所示。從圖2中可以明顯看出：當(dāng)輸入信號產(chǎn)生一個很小的平移后，對于DWT其小波系數(shù)產(chǎn)生很明顯的變化，雖然小波濾波器組能夠保證信號的完美重構(gòu)，但低頻和高頻分量不能保持平移?

在提取信號特征時，丟失一些重要信息，導(dǎo)致錯誤。但對于DTCWT而言，其小波系數(shù)完全保持平移不變，克服了DWT存在的缺陷，如圖2中左圖所示。2閾值選取一個接收信號的模型可以表示成式（1）的形式：x（t）=s（t）+n（t），t=1，…，n（1）其中，s（t）為純信號，n（t）為高斯白噪聲信號N（0，1），x（t）為接收信號。在實際中，有用信號通常表現(xiàn)為低頻信號，而噪聲信號表現(xiàn)為高頻信號，利用此種差異，可以對染噪信號進行消噪處理。先來看輸入為純數(shù)字信號和純噪聲情況下，小波變換各層的系數(shù)。如下頁圖3所示。圖1DTCWT變換原理圖劉文濤，等：基于雙樹復(fù)小波變換的信號去噪算法·85·2145

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陳斌;張緒淦;;基于小波變換的射彈序列圖像混合噪聲去噪[J];四川兵工學(xué)報;2012年03期

2 張蓮;秦華峰;余成波;;基于小波閾值去噪算法的研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2008年09期

3 段青;李鳳祥;田兆壘;;一種改進的小波閾值信號去噪方法[J];計算機仿真;2009年04期

【共引文獻】

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1 李家壘;許化龍;何婧;;光纖陀螺信號的小波包去噪及改進[J];光學(xué)學(xué)報;2010年08期

2 何偉;;提升小波變換在邊緣檢測中的應(yīng)用[J];電腦知識與技術(shù);2013年25期

3 嚴奉霞;王澤龍;朱炬波;劉吉英;;壓縮感知理論與光學(xué)壓縮成像系統(tǒng)[J];國防科技大學(xué)學(xué)報;2014年02期

4 李康;胡湘江;陳雪軍;高靜懷;王偉;;Contourlet變換在局部角度屬性提取中的應(yīng)用[J];地球物理學(xué)進展;2011年01期

5 單銳;齊越;劉文;;一種改進的小波閾值去噪算法[J];蘭州理工大學(xué)學(xué)報;2014年04期

6 張震;馬駟良;譚琨;;基于方向小波變換的高斯噪聲圖像恢復(fù)方法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(理學(xué)版);2010年06期

7 侯宏花;桂志國;;小波熵在心電高頻噪聲處理和R波檢測中應(yīng)用[J];計算機工程與應(yīng)用;2010年09期

8 王佐成;劉曉冬;薛麗霞;;雙曲線函數(shù)在灰度圖像小波閾值去噪中的應(yīng)用[J];計算機工程與應(yīng)用;2010年35期

9 葉重元;黃永東;;小波閾值去噪算法的新改進[J];計算機工程與應(yīng)用;2011年12期

10 易波;文天柱;張原;;結(jié)腸癌基因表達譜數(shù)據(jù)集噪聲處理研究[J];計算機工程與應(yīng)用;2012年10期

【二級參考文獻】

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1 李慶武;陳小剛;;小波閾值去噪的一種改進方法[J];光學(xué)技術(shù);2006年06期

2 李迎春;孫繼平;付興建;;基于小波變換的紅外圖像去噪[J];激光與紅外;2006年10期

3 周剛;賈振紅;覃錫忠;;一種新的圖像去噪混合濾波方法[J];激光雜志;2007年01期

4 王銀峰;朱麗麗;何光宏;朱根琴;;一種基于尺度相關(guān)的小波圖像去噪方法[J];激光雜志;2008年05期

5 肖蕾;何坤;周激流;吳笛;;改進自適應(yīng)中值濾波的圖像去噪[J];激光雜志;2009年02期

6 吳昌東;江樺;邱曉初;;基于多級中值濾波—提升小波技術(shù)的圖像去噪[J];激光雜志;2010年06期

7 胡波;陳懇;;基于連續(xù)且自適應(yīng)小波閾值的圖像去噪方法[J];計算機工程與應(yīng)用;2009年27期

8 桂延寧,焦李成,張福順;航空制導(dǎo)炸彈慣性參數(shù)遙測中的小波去噪[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2003年01期

9 張維強,宋國鄉(xiāng);基于一種新的閾值函數(shù)的小波域信號去噪[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報;2004年02期

10 劉守山;楊辰龍;李凌;周曉軍;;基于自適應(yīng)小波閾值的超聲信號消噪[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2007年09期

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1 張汗靈;熊先越;;基于復(fù)小波變換與層間模型的圖像去噪[J];光電工程;2006年11期

2 劉曙光;屈萍鴿;;基于對偶樹復(fù)小波變換的織物紋理識別[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報;2009年21期

3 彭歡;;一種基于人視覺特性和復(fù)小波變換的彩色圖像水印方案[J];軟件導(dǎo)刊;2010年09期

4 汪西莉;高衛(wèi)平;;基于替換規(guī)則的對偶樹復(fù)小波變換遙感影像融合[J];計算機應(yīng)用研究;2009年04期

5 尚趙偉,張明新,趙平,沈鈞毅;基于不同復(fù)小波變換方法的紋理檢索和相似計算[J];計算機研究與發(fā)展;2005年10期

6 唐炬;謝顏斌;周倩;唐銘;彭莉;;用于復(fù)小波變換去噪的復(fù)閾值構(gòu)造算法[J];電工技術(shù)學(xué)報;2008年10期

7 王琳娟;汪西莉;;基于對偶樹復(fù)小波變換的紋理特征提取及分割[J];計算機工程;2008年15期

8 高仕龍;;一類平移奇數(shù)個樣點后的信號突變點檢測[J];樂山師范學(xué)院學(xué)報;2007年05期

9 石宏理;胡波;;雙樹復(fù)小波變換及其應(yīng)用綜述[J];信息與電子工程;2007年03期

10 吳曉紅;羅代升;王正勇;陶德元;;基于雙樹復(fù)小波變換的巖心圖像去噪[J];西南民族大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年05期

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1 黨同心;沈偉;黃潔;;基于復(fù)小波變換和PCA的雷達包絡(luò)特征分析[A];2010年通信理論與信號處理學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

2 李康;高靜懷;;基于Contourlet變換的局部角度屬性提取[A];中國地球物理學(xué)會第二十四屆年會論文集[C];2008年

3 周偉華;王鑫;羅斌;;SAR圖像降噪的雙樹復(fù)小波變換相位保持算法[A];第十二屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

4 黃世奇;劉代志;王百合;張翠平;;一種基于雙密度雙樹復(fù)小波變換和SAR圖像的自然災(zāi)害監(jiān)測方法[A];國家安全地球物理叢書（九）——防災(zāi)減災(zāi)與國家安全[C];2013年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 王衍學(xué);機械故障監(jiān)測診斷的若干新方法及其應(yīng)用研究[D];西安交通大學(xué);2009年

2 柴智;應(yīng)用子空間方法的人臉識別研究[D];天津大學(xué);2010年

3 程光權(quán);基于方向小波圖像處理與幾何特征保持質(zhì)量評價研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

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1 張莉;基于對偶樹復(fù)小波的圖像處理研究[D];陜西師范大學(xué);2006年

2 郭振;基于二元樹復(fù)小波變換及信息熵的圖像檢索方法研究[D];信陽師范學(xué)院;2010年

3 朱偉;氣體絕緣組合電器局部放電環(huán)天線與復(fù)小波變換抗干擾研究[D];重慶大學(xué);2004年

4 謝顏斌;用復(fù)小波變換抑制局部放電信號中白噪聲的研究[D];重慶大學(xué);2006年

5 高仕龍;基于二元樹復(fù)小波變換的特征提取與識別[D];四川大學(xué);2005年

6 王芳;基于雙樹復(fù)小波變換的微弱生物醫(yī)學(xué)信號處理及其應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2014年

7 劉曉營;基于雙密度雙樹復(fù)小波變換的目標(biāo)檢測和跟蹤算法研究[D];重慶大學(xué);2009年

8 劉蕾;基于雙樹復(fù)小波變換的圖像去噪[D];北京化工大學(xué);2010年

9 李亞東;基于復(fù)小波變換的人臉表情識別研究[D];北京交通大學(xué);2010年

10 彭莉;用復(fù)小波變換抑制局部放電信號中白噪聲的研究及其綜合評價[D];重慶大學(xué);2007年

本文編號：2572330