基于连续小波变换的瞬态位移干涉仪信号处理

提出一种连续小波变换(CWT)用于频率急剧变化的瞬态位移干涉仪信号处理的方法.连续小波变换利用对不同频率具有不同分辨本领的特性,对信号进行时频分析,计算出信号频率,进而恢复出信号的速度.当在可变时间窗口宽度内小波的中心频率和信号局部频率相等或接近时,小波变换系数幅值最大,据此能判断出信号的频率.用连续小波变换方法对计算机模拟的化移干涉信号进行处理,恢复的速度相对误差在3%,从爆轰实验的光纤位移干涉仪信号中也能够准确地恢复出物体的速度历史.     

基于小波变换的激光干涉微位移变化量测量方法

为了克服传统快速傅里叶频谱分析方法不适用于非平稳信号的缺点,实现基于全光纤激光干涉微位移信号变化量的精确测量,研究了基于连续小波变换(CWT)非平稳信号分析的相位解调算法。分析了在信号的频带上如何利用小波脊提取数字信号的瞬时特征,并在提取的特征基础上,得到小波脊的相位,完成对信号相位的提取,进而得到物体的位移信息。根据处理方法,进行了理论分析、计算机模拟和相关的验证性实验,对采集的位移干涉信号进行处理得到待测位移量,并与傅里叶变换相位提取方法的测试结果进行了比较分析,证明该方法具有更高的精度,对各种信号处理都具有很强的稳健性。实验结果表明此算法精确度高、复杂度低,具有广泛的应用前景。     

小波分析在激光自混合干涉位移传感器中的应用

为减小激光自混合干涉位移传感器测量误差,提 出了基于小波分析的自混合干涉信号 处理方法。在进行全相位快速傅里叶变 换(FFT)解调相位之前,利用离散小波分解、重构去除自混合干涉归一化信号的奇异点 ,有效降低调制电流斜率突变引入的高次 谐波干扰,同时去除高频随机噪声干扰。简述了自混合干涉位移测量原理,介 绍了基于小波分析的自混合干涉信号处理算法原理并进行了算法仿真,采用数值仿 真分析了系统反馈水平及调制参数对测量误差的影响,利用压 电陶瓷(PZT)对自混合干涉位移测量系统进行标定。结果表明,位移测量误差减小到2.45nm。应用小波分析处理干涉信号可减小激光自混合干涉位移传感器的 测量误差。     

新的小波滤波算法及其在甚长基线干涉测量中的应用

在甚长基线干涉测量中对航天测控信号进行滤波处理,有利于改善信号质量,提高测量精度。以扩频信号为航天测控宽带信号模型,选择dB1小波进行小波变换滤波。首先提出和推导了小波细节系数极大值传播定理,并给出了相关推论;然后提出了一种基于小波系数重构的小波变换滤波算法,该算法包括四个步骤:最高层小波细节系数处理、其他各层小波系数处理、最高层尺度系数处理和整形输出;最后将该算法应用到甚长基线干涉测量的时延估计中。仿真结果表明了极大值传播定理的正确性以及所提滤波算法对航天测控信号质量改善和时延测量精度提高的有效性。      

光纤多普勒测速仪位移模式数据处理新方法

针对窗口傅里叶变换和连续小波变换方法对于低速缓变过程速度分辨不足的缺点,提出了一种基于傅里叶变换的位移模式数据处理新方法。该方法不是通过分析信号频率获得速度,而是采用改进的傅里叶变换方法直接分析信号相位得到位移,进而求导得到速度信息。用新方法对电炮平面碰撞实验数据进行处理,很好地反映了铁样品的低压弹塑性过程。新方法不仅充分利用了原始数据的信息量,而且在低速段具有较高的速度分辨能力,可以作为窗口傅里叶变换方法和连续小波变换方法的有益补充。     

基于二维连续小波变换的干涉条纹图相位的提取

在光学测量领域中,干涉法具有极其重要的意义。针对干涉条纹图相位的提取,提出了一种基于二维连续小波变换的干涉条纹图相位提取的新方法。在文中提出的算法中,为了降低计算时间,在计算过程中引入快速傅里叶变换,并提出将传统二维连续小波变换中的连续的尺度因子和旋转角用离散的尺度因子和旋转角代替,这样就解决了二维连续小波变换算法计算耗时的问题。通过仿真和实验发现,该方法可以快速准确的提取出干涉条纹图的相位,对于有缺陷的干涉条纹图,可以实现缺陷的修复并获得其相位图,并收到了比较不错的效果。     

小波变换实现地震信号的滤波去噪与压缩

讨论了小波变换的快速算法及其对地震信号小波分析与重构的计算机仿真,从而达到对原始信号的滤波处理和压缩,得出了小波分析能较好地应用于对地震信号的分析中的结论,并为开展对地震信号的现场硬件压缩提供了理论依据。     

小波变换Mallat算法的ADSP21160实现

小波变换是分析非稳定信号的一种非常有效的方法。Mallat快速算法使得小波变换的广泛应用成为现实。在实时信号的处理中，利用DSP实现小波变换受到了特别的关注。文章简单介绍了小波变换的Mauat算法，详细阐述了在ADSP21160上实现Mallat算法的方法，同时介绍了ADSP 21160的基本特点及其集成开发环境。最后给出了应用ADSP 21160集成开发环境的对Mallat算法的仿真结果。     

基于计算机网络的并行小波算法探析

小波变换已经广泛应用到各个领域之中,但在计算机网络中的并行算法尚有待研究,为此,本文通过对网络背景下小波变换的主要问题入手,对小波变换原理的阐述,提出了一种节省空间、提高计算速度和变换效果的并行小波算法。     

一种新型小波域运动估计算法

离散小波变换中的位移可变性严重影响了小波域运动估计的精度。为了克服位移可变性,该文采用了一种新的双通道高通滤波方法,提出了一种新型小波域运动估计算法。仿真实验结果表明这种新算法比现有其他同类算法具有更好的性能和更低的计算复杂度。     

基于Mellin变换的连续小波变换快速算法

连续小波变换（CWT）快速算法的研究对于小波变换在信号处理领域更加广泛，深入的应用有重要意义．本文提出一种基于Mellin变换的CWT快速算法，其特点是一次算出某一固定时刻各个灰度的变换结果．算法的计算量与待分析信号的数据长度成正比，在任一时刻下为两个2N点FFT和一次2N点复数乘法（N为分析尺度个数）．该算法适用于尺度跨度较小，对尺度分析要求较细的应用场合。     

由小波变换的模极大值快速重构信号

本文从多尺度分析的思想出发，提出一种由信号小波变换的模极大值快速重构信号的方法，在不同尺度上，以阶跃函数在该尺度上的小波变换作为基函数，利用模极大值拟合信号的小波变换，然后进行小波反演得到重构信号。这种快速算法具有明确而直观的物理意义，实现简单方便。文中还给出了对重构信号的误差修正方法，数值方法的结果表明，这种快速重构算法对不同类型的信号同样有效。     

基于信息熵的自适应窗长STFT算法在AFVISAR中的应用

在用短时傅里叶变换（STFT）对全光纤速度干涉仪（AFVISAR）的输出信号进行瞬时频率估计时,由于窗长固定,频谱的时频分辨率不能根据信号特点而改变。为了解决这个问题,提出一种基于最小信息熵准则的自适应窗长STFT算法。仿真结果表明,该算法可以根据信号特征有效地解决时间分辨率和频率分辨率之间的折衷,提高瞬时频率估计的准确性。     

信号的一种快速子波分解

本文提出一种分析子波ｇ（ｔ），并在此基础上讨论了子波变换的性质和特点，提出复信号的正交子波变换与反变换并讨论了复信号的正交子波分解与恢复，最后给出一种快速算法。     

高稳定大量程复合光纤干涉位移测量系统研究

为了使位移测量系统达到大量程、高分辨率,采用复合光纤干涉的方法,进行了理论分析和实验验证。利用光纤光栅作为反射镜,构成两个干涉光路几乎共路的光纤迈克尔逊干涉仪。其中一个光纤迈克尔逊干涉仪通过反馈控制补偿环境干扰对测量系统的影响,使测量系统适合在线测量;另一个干涉仪用于完成测量工作。两个不同波长的光同时作用于完成测量的干涉仪中,测量量程由两个波长的合成波干涉信号确定,使测量量程大于1mm;测量分辨率由其中一个单波长干涉信号确定,测量分辨率小于1nm。结果表明,这种基于复合光纤干涉仪的位移测量系统可以实现大量程、高稳定的位移在线测量。     

飞秒激光制备波导型光合波器的数值模拟

为了对飞秒激光加工微纳米尺度波导器件的可行性进行分析,采用有限差分光束传输法对余弦型Y波导合波器的耦合夹角大小对合路光场的影响进行了仿真模拟,分析了光场强度、分支角度以及损耗等之间的关系,得到当耦合夹角为0.6rad时,输入光场相互隔离,附加损耗低至0.45dB,传输效率接近90%的结果。结果表明,在石英玻璃这种高损伤阈值的材料中利用飞秒激光直写制备光合波器件时,预先对加工的微纳器件进行仿真模拟,在微纳光子集成及微纳米光波导中具有很重要的意义。     

Multiridge detection and time-frequency reconstruction

The ridges of the wavelet transform, the Gabor transform, or any time-frequency representation of a signal contain crucial information on the characteristics of the signal. Indeed, they mark the regions of the time-frequency plane where the signal concentrates most of its energy. We introduce a new algorithm to detect and identify these ridges. The procedure is based on an original form of Markov chain Monte Carlo algorithm especially adapted to the present situation. We show that this detection algorithm is especially useful for noisy signals with multiridge transforms. It is a common practice among practitioners to reconstruct a signal from the skeleton of a transform of the signal (i.e., the restriction of the transform to the ridges). After reviewing several known procedures, we introduce a new reconstruction algorithm, and we illustrate its efficiency on speech signals and its robustness and stability on chirps perturbed by synthetic noise at different SNRs     

光纤F-P传感低相干信号的小波提取研究

研究了Morlet小波在光纤Fabry-Perot(F-P)低相干干涉条纹包络提取方面的应用,给出了Morlet小波尺度的计算公式。对不同信噪比(SNR)下低相干干涉峰值的提取作了仿真计算,并利用实测干涉图作了小波提取实验,验证了Morlet小波处理方法的有效性。实验结果显示,采用Morlet小波处理的低相干干涉解调方法的测量线性度好,线性相关系数为0.999 9。