基于labview的多功能濾波器設計畢業(yè)設計(doc畢業(yè)設計論文)(編輯修改稿)
2025-07-24 17:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的小波基我列舉了6種供選擇，所以使用了6個Matlab腳本節(jié)點，在圖12中只能看到一個，在Case結(jié)構(gòu)的每一幀中有一個。在公式節(jié)點的流程圖上單擊鼠標右鍵添加輸入s和n,同理添加輸出xd,下表為它們的控件類型、數(shù)據(jù)類型和功能。最需要注意的就是數(shù)據(jù)類型，如果數(shù)據(jù)類型不對，會出現(xiàn)錯誤，“運行”的箭頭是斷開的，雙擊斷開的箭頭會彈出錯誤提示，可以按錯誤提示來改正，才能運行。表1 Matlab腳本節(jié)點的輸入，輸出名稱控件類型數(shù)據(jù)類型功能輸入波形(s)1－D Array of Real輸入波形輸出波形(xd)Waveform Graph1－D Array of Real輸出波形分解層數(shù)(n)Digital ControlReal顯示小波去噪的分解層數(shù)基小波選擇Menu Ring顯示小波消噪使用的基小波 （3）小波去噪的相關(guān)知識。小波分析屬于時頻分析的一種。傳統(tǒng)的信號分析時建立在傅立葉變換的基礎(chǔ)之上的，由于傅立葉分析使用的是一種全局的變換，要么完全在時域，要么完全在頻域，因此無法表述信號的時頻局域性質(zhì)，而這種性質(zhì)恰恰是非平穩(wěn)信號最根本和最關(guān)鍵的性質(zhì)。與標準傅立葉變換相比，小波分析中所用到的小波函數(shù)具有不唯一性，即小波函數(shù)具有多樣性[19]。但小波分析在工程應用中，一個十分重要的問題是最優(yōu)小波基的選擇問題，這是因為用不同的小波基分析同一個問題會產(chǎn)生不同的結(jié)果。常用的小波函數(shù)介紹：Daubechies(dbN)函數(shù)的小波函數(shù)和尺度函數(shù)的有效長度為2N1,小波函數(shù)消失矩階數(shù)為N。dbN大多數(shù)不具有對稱性；對于有些小波函數(shù)，不對稱性是非常明顯的。正則性隨著序號N的增加而增加。該函數(shù)具有正交性。Daubechies系中的小波基記為dbN,N為序號，且1，2…，10。coiflet(coifN)函數(shù)也是由Daubechies構(gòu)造的一個小波函數(shù)，它具有coifN(1,2,3,4,5)這一系列。Coiflet具有比dbN更好的對稱性。從支撐長度的角度看，coifN具有和db3N及sym3N相同的長度；從消失矩的數(shù)目來看，coifN具有和db2N及sym2N相同的消失矩數(shù)目。Symlets(symN)小波系是由Daubechies提出的近似對稱的小波函數(shù)，它是對db函數(shù)的一種改進。Symlets函數(shù)系常常表示為symN(N＝2，3，…8)的形式。小波分析的應用很多，本設計中是用于信號消噪處理。運用小波分析進行一維信號消噪處理是小波分析的一個重要應用之一，下面將其消噪的基本原理作一個簡要的說明。一個含噪聲的一維信號的模型可以表示成如下的形式：其中，f(i)為真實信號，e(i)為噪聲，s(i)為含噪聲的信號。 s(i)=f(i) + e(i),i=0,…,n1 （12）在這里，我們以一個最簡單的噪聲模型加以說明，即認為e(i)為高斯白噪聲，噪聲級為1。在實際的工程中，有用信號通常表現(xiàn)為低頻信號或是一些比較平穩(wěn)的信號，而噪聲信號則通常表現(xiàn)為高頻信號。所以消噪過程可以按如下方法進行處理：首先對信號進行小波分解（如進行三層分解，分解過程如圖17所示），則噪聲部分通常包含在cD1, cD2, cD3中，因而，可以以門限閾值等形式對小波系數(shù)進行處理，然后對信號進行重構(gòu)即可以大道消噪的目的。對信號s(i)消噪的目的就是要抑制信號中的噪聲部分，從而在s(i)中恢復出真實信號f(i)。圖17 小波三層分解圖一般來說，一維信號的消噪過程可以分為三個步驟進行：（1）一維信號的小波分解。選擇一個小波并確定一個小波分解的層數(shù)N，然后對信號s進行N層小波分解。（2）小波分解高頻系數(shù)的閾值量化。對第1到第N層的每一層高頻系數(shù)，選擇一個閾值進行軟閾值量化處理。（3）一維小波的重構(gòu)。根據(jù)小波分解的第N層的低頻系數(shù)和經(jīng)過量化處理后的第1層到第N層的高頻系數(shù)，進行一維信號的小波重構(gòu)。在這三個步驟中，最關(guān)鍵的就是如何選擇閾值和如何進行閾值的量化，從某種程度上說，它直接關(guān)系到信號消噪的質(zhì)量。下面介紹一下函數(shù)wden。功能：用小波進行一維信號的自動消噪格式：（1）[XD,CXD,LXD]=wden(X,TPTR,SORH,SCAL,N,‘wname’) （2）[XD,CXD,LXD]=wden(C,L,TPTR,SORH, SCAL,N,‘wname’)說明：wden是一個利用小波對一維信號進行自動消噪的函數(shù)。其中，X為原始信號，TPTR為閾值選擇規(guī)則。TPTR＝‘rigrsure’時，采用史坦的無偏似然估計原理。TPTR＝‘heursure’時，是啟發(fā)式閾值選擇。
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