基于多高斯窗的实值离散Gabor变换

传统的单窗复值离散Gabor变换具有固定的时频分辨率,由于受窗函数时宽-带宽之间的制约关系,即不确定性原理限制,其时间分辨率和频率分辨率是矛盾的关系。为了改善传统离散Gabor变换时频分辨率并加快其变换速度,提出了一种基于多高斯窗的实值离散Gabor变换,实验结果表明能有效改善联合时频域内的聚集性,从而提供了一种快捷地计算非平稳信号进化谱方法。     

基于DST的实值离散Gabor变换

Gabor变换已被公认为是通信和信号处理中信号与图像表示的最好的方法之一,一直以来对Gabor变换的研究和应用实际上是基于Fourier变换的复值Gabor变换,因此这里对实值Gabor变换进行了研究。采用双正交分析方法,定义了一种基于离散正弦变换(DST)的实值离散Gabor变换(RDGT),该变换不仅适用于临界抽样条件而且适用于过抽样条件,并证明了变换的完备性条件(即该变换中综合窗与分析窗的双正交条件),该实验结果也验证了变换的完备性。针对实值信号,该变换由于仅涉及实值运算,并可利用快速DSTI、DST算法来加速变换,因此比传统复值离散Gabor变换在计算、实现方面更为简单。在实际应用中,将更方便于软件和硬件的实现。     

基于DCT的2D实值离散Gabor变换

摘 要 本文提出了一种在临界抽样条件下基于2D DCT的二维实值离散Gabor变换(2D RDGT),介绍了其快速算法。并比较了该变换与二维复值离散Gabor变换(2D CDGT)的算法复杂性。     

基于辅助双正交的实值离散多Gabor变换

为了改善传统离散Gabor变换的时频分辨率,降低离散Gabor变换计算的复杂性,提出了一种基于多高斯窗的实值离散Gabor变换分析窗的快速求解算法。对多高斯窗下离散Gabor变换双正交关系式进行了简化,给出了分析窗组的代数方程表达式。该算法相对于多高斯Gabor展开的计算复杂度明显降低,仿真实验的结果也证明了该算法的有效性。     

基于实值离散Gabor变换的瞬变信号表示

实值离散Gabor变换(RDGT)是先前提出的用于对非平稳信号进行联合时频分析的一种快速变换方法。基于RDGT,该文提出了一种快速的瞬变信号Gabor表示算法,该算法能够有效地在联合时频域中区分多个具有不同频率和不同到达时间的被白噪声污染的瞬变信号。文章结尾还给出了一些实验来验证算法的有效性。     

基于DCT的实值离散Gabor变换最优窗宽选择

文中针对Gabor变换中最优窗函数宽度选择的问题,提出了以提高Gabor表示的聚集性和时频分辨率为目的的基于DCT核的实值离散Gabor变换最优窗函数宽度选择算法。对香农熵的取值范围进行了研究,使其更适合度量时频分布的聚集性,进而根据熵度量实现了与信号非平稳性相适应的最优窗函数宽度的选择。实验结果表明,该算法对单分量及多分量信号都能有效地选择最优窗函数宽度,同时能够获得聚集性好、时频分辨率高的Gabor表示,并且具有很好的抗噪能力。     

基于DST的实值离散Gabor变换

Gabor变换已被公认为是通信和信号处理中信号与图像表示的最好的方法之一,一直以来对Gabor变换的研究和应用实际上是基于Fourier变换的复值Gabor变换,因此这里对实值Gabor变换进行了研究.采用双正交分析方法,定义了一种基于离散正弦变换(DST)的实值离散Gabor变换(RDGT),该变换不仅适用于临界抽样条件而且适用于过抽样条件,并证明了变换的完备性条件(即该变换中综合窗与分析窗的双正交条件),该实验结果也验证了变换的完备性.针对实值信号,该变换由于仅涉及实值运算,并可利用快速DST、IDST算法来加速变换,因此比传统复值离散Gabor变换在计算、实现方面更为简单.在实际应用中,将更方便于软件和硬件的实现.     

实值离散Gabor变换用于雷达信号的表示

针对雷达在检测弱目标能力的不足,基于雷达信号与噪声的实际模型,为构建基于实值离散Gabor变换的移动目标检测系统(MTD),提出了一种基于实值离散Gabor变换(RDGT)的快速的雷达信号Gabor表示算法.基于DCT的实值离散Gabor变换是一种重要的联合时频域分析工具,文中采用基于DCT的实值离散Gabor变换的算法对雷达信号进行Gabor域表示,并给出了一些仿真实验来验证算法的有效性.仿真结果表明该算法能够将被白噪声污染的不同多普勒频率不同到达时间的雷达目标回波信号在联合时频域中进行有效地区分.     

基于实值离散Gabor变换的心电信号处理

心电信号是一种极易受到外界噪声干扰的人体生理信号。该文提出了一种基于实值离散Gabor变换的心电信号降噪方法,目的在于减少计算量的同时提高信噪比。实验结果表明,该方法能够有效地提高心电信号的信噪比,且能够比较清晰地还原出心电信号的波形及其特征。     

基于DCT的实值离散Gabor变换的快速并行算法

Gabor变换在很多领域被认为是非常有用的方法，然而实时应用却因其很高的计算复杂性而受到限制。为了减小计算复杂性，曾提出了基于DCF的实值离散Gabor变换。文中回顾了基于DCF的实值离散Gabor变换，为了有效地和快速地计算实值离散Gabor变换，提出了在临界抽样条件下，一维实值离散Gabor变换系数求解的块时间递归算法以及由变换系数重建原信号的块时间递归算法，研究了该算法使用并行格型结构的实现方法，并讨论和比较了算法的计算复杂性和优越性。     

基于多抽样率滤波实现离散Gabor展开与变换的快速并行算法

Gabor变换在信号处理领域一直被认为是一十分有用的时频分析工具,却因Gabor变换算法的高计算复杂性而限制了其实时应用.本文基于多抽样率滤波原理,设计了分析和综合滤波器组分别用于实现离散Gabor变换与展开,从而提出了全新的离散Gabor展开与变换快速并行算法.所设计的分析和综合滤波器组中的每一并行通道具有一致的结构并能够利用快速Fourier变换(FFT)及其逆变换(IFFT)减小计算量.每一并行通道计算复杂性非常小,只取决于输入离散信号的长度及Gabor频率抽样点数,并且每一并行通道计算复杂性不会随Gabor变换过抽样率增加而增大.本文对所提出的并行算法的计算复杂性进行了分析并与目前主要的离散Gabor展开与变换并行算法进行了比较,结果表明所提出基于多抽样率滤波实现离散Gabor展开与变换的并行算法对实时信号处理十分有利.     

一种改进型谱减算法的语音增强研究

针对低信噪比条件下基本谱减算法存在降噪效果不佳,产生音乐噪声过大,语音可懂度不高的问题,提出了一种改进型的谱减算法。算法先计算语音信号的倒谱距离值,检测出噪音段和语音段,用动态计算的噪声值代替基本谱减法采用的噪声统计均值;根据当前帧和噪声帧的倒谱距离比值动态设置谱减系数,改进了传统算法中谱减系数保持不变的缺点;同时采用三种方法抑制音乐噪声。仿真实验表明,在低信噪比情况下,改进型的谱减算法可以有效降噪,提高信噪比和可懂度,达到语音增强的目的。     

Fast parallel algorithms for discrete Gabor expansion and transform based on multirate filtering

The Gabor transform has long been recognized as a very useful tool for the joint time and frequency analysis in signal processing.Its real time applications,however,were limited due to the high computational complexity of the Gabor transform algorithms.In this paper,some novel and fast parallel algorithms for the finite discrete Gabor expansion and transform are presented based on multirate filtering.An analysis filter bank is designed for the finite discrete Gabor transform(DGT)and a synthesis filter bank is designed for the finite discrete Gabor expansion(DGE).Each of the parallel channels in the two filter banks has a unified structure and can apply the FFT and the IFFT to reduce its computational load.The computational complexity of each parallel channel does not change as the oversampling rate increases.In fact,it is very low and depends only on the length of the input discrete signal and the number of the Gabor frequency sampling points.The computational complexity of the proposed parallel algorithms is analyzed and compared with that of the major existing parallel algorithms for the finite DGT and DGE.The results indicate that the proposed parallel algorithms for the finite DGT and DGE based on multirate filtering are very attractive for real time signal processing.     

二维实值Gabor变换在图像压缩上的应用

介绍了基于2-DDHT的二维实值离散Gabor变换(2-DRDGT)及其快速算法。然后比较了2-DRDGT与2-DDCT和小波变换在图像压缩编码方面的性能差异,结果表明利用2-DRDGT方法重建的图像,图像细节恢复得比利用2-DDCT以及小波变换方法要好,因此2-DRDGT在图像识别、纹理分割方面有很好的用途。     

新型几何谱减语音增强方法

针对几何谱减算法在处理快速变化的语音时产生语音畸变的缺点,提出一种基于最小均方误差算法估计每帧语音信号的每一个频率分量上的平滑系数,产生自适应帧频率分量平滑系数代替固定值的平滑系数来估计先验信噪比,从而得到更加接近于真实情况的先验信噪比。通过计算板仓-斋藤距离,及利用仿真波形图、语谱图对算法进行客观测试,结果表明新算法相对其他谱减法在相同的去噪度下,语音畸变度最小且几乎察觉不到音乐噪声;特别是在低信噪比非平稳环境下,相对其他谱减法的优势更加显著。     

基于实值Gabor变换的掌纹识别

掌纹识别作为一种重要的生物特征识别方法,其中的一个重要环节就是掌纹特征的提取,本文提出了一种基于实数形式离散Gabor变换的掌纹特征提取方法,将空域的掌纹图像变换到联合（时间）空间频率域并将其联合（时间）空间频率域的能量分布作为掌纹的特征,以此为基础分别使用欧式距离和支持向量机进行了不同掌纹的匹配识别。实验结果表明,该算法对掌纹图像小的平移、小角度的旋转和小的手掌伸缩具有鲁棒性,并且获得了较高的识别率。     

基于多频带谱减法的语音增强算法的研究

提出了一种改进的基于多频带的语音增强算法。详细地分析了按照不同的线性比例、按照非线性的Bark频率和按照共振峰的一般分布规律三种方法划分频带后,算法性能的改善情况。采用板仓-斋藤距离、波形图、语谱图对算法进行客观测试,仿真实验表明：经过增强后的语音,得到了改善,在主观听觉上也提高了人耳的舒适度;特别是在非平稳环境下,比传统的谱减法有较大的改进。