利用小波变换实现基于结构光投影的S变换轮廓术

S变换是一种集合了窗口傅里叶变换和小波变换优点的时-频分析技术,将一维的信号映射到二维的时-频空间,具有良好的时频分辨能力。由于S变换谱和傅里叶变换频谱之间存在直接联系,且具有类似于小波变换的多分辨率能力,S变换可以通过快速傅里叶变换算法实现,也可以通过小波变换算法实现。研究了基于小波变换算法的S变换在基于结构光投影的三维光学测量中的应用,给出了理论分析,特别讨论了S变换中频率因子的选择,并同基于快速傅里叶变换算法的S变换轮廓术结果进行了比较。完成了计算机模拟和实验研究。     

基于小波功率谱估计的空间目标RCS特性分析

随着空间技术的研究与发展，对空间目标的监测与识别显得越来越重要。在小波变换的基础上，详细讨论了小波功率谱估计的实现方法，并利用窄带雷达测量获得的空间目标RCS数据，利用Morlet小波对几个空间目标的RCS时间序列进行功率谱分析。并把傅里叶变换同小波变换进行结合，以实现对目标RCS的信号功率谱估计。分析结果反映了目标的某些重要的散射特性。     

随机信号功率谱估计

1引言 功率谱估计（PSD）是利用给定的一组样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度,它能给出被分析对象的能量随频率分布的情况。在雷达信号处理中可以根据回波信号的功率谱密度、谱峰的宽度、高度和位置可以确定运动目标的位置、辐射强度和运动速度。功率谱估计是数字信号处理的重要研究内容之一。功率谱估计可以分为经典谱估计（非参数估计）和现代谱估计（参数估计）。经典的功率谱估计有2种：一种是直接法;另一种是间接法。直接法就是先计算N个数据的傅里叶变换,然后取频域和其共轭的乘积得到功率谱;间接法则是先计算N个样本数据的估计自相关函数,然后再计算自相关数据的傅里叶变换得到功率谱。     

随机信号功率谱估计

1引言功率谱估计(PSD)是利用给定的一组样本数据估计一个平稳随机信号的功率谱密度,它能给出被分析对象的能量随频率分布的情况。在雷达信号处理中可以根据回波信号的功率谱密度、谱峰的宽度、高度和位置可以确定运动目标的位置、辐射强度和运动速度。功率谱估计是数字信号处理的重要研究内容之一。功率谱估计可以分为经典谱估计(非参数估计)和现代谱估计(参数估计)。经典的功率谱估计有2种:一种是直接法;另一种是间接法。直接法就是先计算N个数据的傅里叶变换,然后取频域和其共轭的乘积得到功率谱;间接法则是先计算N个样本数据的估计自相关函数,然后再计算自相关数据的傅里叶变换得到功率谱。间     

基于稀疏迭代协方差矩阵的谐波参数快速估计方法

针对稀疏迭代协方差估计(sparse iterative covariance-based estimation, SPICE)方法功率谱估计精度较低和计算复杂度较高的局限性,提出了一种基于稀疏迭代协方差矩阵的谐波信号功率谱和频率参数的快速估计方法。该方法主要结合渐近最小方差准则和快速傅里叶变换,对功率谱参数进行快速迭代校正估计。首先,使用SPICE算法得到功率谱和频率参数的初估计。然后,通过渐近最小方差准则得到功率谱参数的迭代校正表达式。最后,利用功率谱迭代校正式获得谐波信号的功率谱和频率参数的估计。为提高算法的计算效率,利用观测数据协方差矩阵的Toeplitz结构和导向矢量的指数形式,对协方差矩阵进行(Gohberg-Semencul, G-S)分解,通过快速傅里叶变换对协方差矩阵求逆和矩阵与向量相乘部分进行求解,从而使参数估计的计算时间大大减少。仿真实验表明,验证了所提算法对谐波功率谱和频率参数具有较高的估计精度,并且计算复杂度较低。      

雷达目标一维距离像的特征分析

针对一维距离像对姿态角敏感和回波时延的问题．对雷达目标一维距离像的特征进行了分析，结合散射点回波功率的特征提取与傅里叶变换．提出了一种雷达目标识别的方法。     

无背景遥感FT-IR干涉图特征信息提取方法

为改进环境监测方法，结合遥感辐射传输模型，介绍了被动遥感傅里叶变换红外干涉图特征信息提取方法。该算法可直接对污染气体的遥感傅里叶变换红外干涉图进行处理，并利用数字带通滤波器压缩背景红外辐射及其他干扰物质。实现了目标特征信息的有效提取，无需对原始干涉图做傅里叶变换即可获得光谱，特别是无需使用背景光谱获得差谱或者比谱，克服了必须测量干净背景谱的限制。实验结果表明，经过特征信息提取的干涉图可用于模式识别和定量分析，效果良好。     

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。     

极区夏季中层尘埃等离子体密度扰动功率谱分析研究

利用北欧火箭探空测量的极区夏季中层尘埃等离子体历史试验数据，采用傅里叶分析方法，计算了不同高度的尘埃密度和电子密度扰动功率谱.数值结果表明，在不同高度尘埃等离子体的扰动功率谱指数存在较大的差异，从功率谱的角度证明了中层顶尘埃等离子体不规则体结构并非都是由中性大气湍流产生的，与实验观测结果相符.研究结果对理解极区夏季中层回波（polar mesopause summer echoes，PMSE）的物理机制具有重要的意义.     

基于小波变换的频谱细化分析方法

小波理论是傅里叶分析这一学科半个世纪以来的工作结晶，已成功应用于信号分析、图像处理及非线性科学等方面。本文基于小波变换可提取信号所需频率成分的特性，提出了小波变换频谱细化方法，文中介绍了小波变换频谱细化的原理和步骤，进行了计算验证，并与复调制ZOOM－FFT方法进行了比较，结果表明，小波变换细化谱方法，可得到比复调制ZOOM—FFT方法更细密的结果，小波变换细化谱方法实现起来更简单、容易，但计算量较大。     

小波变换分离太阳射电频谱图中的纤维结构

太阳射电爆发纤维精细结构是太阳射电爆发活动中一类重要的观测现象,利用二维小波变换对纤维精细结构动态频谱图进行处理,分离频谱图中的纤维结构。首先对原始频谱图实行多层小波变换,由低频分量重构原始图像,就可得到爆发的背景信息,令原始频谱图减去背景并经过阈值处理后,便可将原始频谱图中的纤维结构很好地分离出来。     

小波变换与傅立叶变换相结合的信号实例分析

文章采用离散小波变换与快速傅立叶变换相结合的方法,先对原始信号进行小波分解,再对各子带信号做快速傅立叶变换,从而得到各子带上时间信号的频谱。计算机仿真的实例分析表明,该方法将小波变换和傅立叶变换的优点结合了起来。     

一种非合作的跳频信号跳同步方法

针对跳频信号侦察中,在非合作条件下进行信号跳同步问题,提出利用跳信号分段频谱比较分析实现跳频信号跳变时刻同步的方法。该方法首先利用短时傅里叶变换和小波变换的方法有效估计跳频信号跳速率参数,在此基础上通过在一个跳周期内取三段信号进行频谱比较,并滑动调整时间参数的方法进行跳同步获取。实验证明该方法不仅可以有效实现跳频的跳同步,同时克服了跳速率估计精度不足的问题,且方法结构简单易于工程实现。     

基于小波包变换的能量检测技术研究

频谱感知技术是认知无线电实现的关键,对解决频谱资源匮乏的问题起着举足轻重的作用,因此受到业界的广泛关注。在分析比较了三种常见的频谱检测技术后,提出了一种在未知噪声下的基于小波包变换的能量检测算法,通过小波包变换对噪声和信号功率进行估计从而得到较为准确的判决门限。仿真结果显示,在未知噪声情况下的该算法具有较好的鲁棒性,有望成为适于认知无线电应用的频谱感知技术。     

基于小波变换与稀疏傅里叶变换相结合的光场重构方法

随着计算机图形学和计算机视觉技术的发展,光场开始进入人们的视线并被迅速应用于各个领域.然而光场的获取需要大量的图像,具有数据量大,获取成本高等特点,因此学者们越来越关注如何利用少量的光场数据获取整个光场这一问题,并且做出了大量的工作.针对上述问题,本文将小波变换与稀疏傅里叶变换相结合,利用光场在角度域的稀疏性提出一种新的光场重构方法.首先,利用小波变换多分辨率分析的特点,通过小波变换将原始图像分解为多个不同频率的子图像;然后分别对每个子图像通过傅里叶切片定理恢复其频率位置,从而可以分别得到它们的二维角度谱;最后将每个子图像的二维角度谱合并,进行小波逆变换获得整个光场.本文方法利用小波变换将原图像分解为多个不同频率的子图像分别同时处理,不仅降低了算法的复杂度,大大减少了算法的运行时间,为光场的广泛应用提供了条件,而且相比于单独运用稀疏傅里叶算法重构,本方法有效地抑制了窗口效应,使重构结果更加准确.此外,本文方法将高频信息和低频信息分开重构,可以有效地改善并网恢复中小频率丢失的问题,进一步改进重构结果.最后通过仿真验证了算法的有效性.     

A study on long-term trends of the ionosphere using observations at Chong-qing, China

With long-term ionosonde records from 1947 to 2001 at Chong-qing, China, we show long-term trends of the ionospheric parameters, the critical frequencies of E-layer foE, F1-layer foF1 and F2-layer foF2, the E-layer height h'E, and the F2-layer peak height hmF2, respectively. Using an approach of discrete wavelet decomposition arithmetic, we have got the long-term components in the variations of the iono spheric parameters. It does exist nearly linear long-term decreasing trends of above ionospheric parameters from 1947 to 1990, then a nearly linear increase from 1990 to 2001. The decreases are approximately by 0. 35MHz, 0. 4MHz, 2MHz,20km, respectively, for foE, foF1, foF2 and hmF2, but increase by 4km for h'E,from 1947 to 1990. Simultaneously, we find similar long-term trends in the variations of 10.7cm solar radio flux and in sunspot number. The long-term components of the ionospheric parameters have extremely high correlation with those of 10.7cm solar radio flux and sunspot number. This implies that solar activities are the control factor of the long-term trends of the ionosphere. We confirm above conclusions with results from the long-term data at Slough station, UK.     

基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪

傅里叶变换光谱仪现已广泛应用于红外光谱学领域,它也是较为适合对大气温度、湿度、风场以及大气成分进行天基垂直探测的一种遥感仪器。提出了一种基于马赫-曾德干涉仪的傅里叶变换光谱仪。马赫-曾德干涉仪的一组反射镜作匀速直线运动,线性改变两个光学臂之间的光程差,然后平衡探测器对两路干涉信号进行差分检测。通过对光程差线性变化的电信号进行傅里叶变换,可以获得输入光的光谱分布曲线。与迈克尔逊干涉仪相比,马赫-曾德干涉仪在同样光通量输入条件下得到的干涉信号更强,且由非相干强度带来的噪声更小。该结果对于卫星遥感来说十分有利。     

A study on long-term trends of the ionosphere using observations at Chong-qing, China

With long-term ionosonde records from 1947 to 2001 at Chong-qing, China, we show long-term trends of the ionospheric parameters, the critical frequencies of E-layer foE, F1-layer foF1 and F2-layer foF2, the E-layer height h'E, and the F2-layer peak height hmF2, respectively. Using an approach of discrete wavelet decomposition arithmetic, we have got the long-term components in the variations of the iono spheric parameters. It does exist nearly linear long-term decreasing trends of above ionospheric parameters from 1947 to 1990, then a nearly linear increase from 1990 to 2001. The decreases are approximately by 0. 35MHz, 0. 4MHz, 2MHz,20km, respectively, for foE, foF1, foF2 and hmF2, but increase by 4km for h'E,from 1947 to 1990. Simultaneously, we find similar long-term trends in the variations of 10.7cm solar radio flux and in sunspot number. The long-term components of the ionospheric parameters have extremely high correlation with those of 10.7cm solar radio flux and sunspot number. This implies that solar activities are the control factor of the long-term trends of the ionosphere. We confirm above conclusions with results from the long-term data at Slough station, UK.     

基于小波变换的光寻址电位传感器信号去噪研究

基于(LAPS)(光寻址电位传感器)技术的生化传感器中的光生电流是一种微弱的非平稳信号,信噪比(SNR)低。为了提取清晰的LAPS信号,且鉴于传统的傅里叶方法去噪后信号失真严重,本文采用小波变换的方法对LAPS信号进行去噪处理。通过小波变换将信号分解为3层,得到各层的小波系数以及阈值。根据每一层系数特点,按阈值进行分别处理,得到新的小波系数。最后根据新的小波系数,重构信号。对去噪后的信号进行频谱分析发现,信号频谱为有效的LAPS信号谱段。将傅里叶去噪和小波去噪方法进行对比发现,小波去噪得到信号的SNR和平滑度(SR)要高于傅里叶去噪,表明小波变换是LAPS信号去噪的有效方法。