小波變換用于從受污染的信號中提取其中的有用的成分,是一種離散小波變換的典型應用。但是針對手頭需要處理的具體信號的具體情況,采用哪種離散小波變換、小波變換的長度(2的整數次冪)取多少,小波變換后采用哪些分量來恢復其中的有用信息,需要通過研究和嘗試后才能決定。因此,這款
離散信號的小波分解與合成的工具軟件被研制而出,直觀、方便地解決了上述問題。在離散小波變換算法的參數確定之后,可以調用動態鏈接庫(DLL)中的函數把該算法嵌入到應用程序軟件中。
【使用說明】
小波分析軟件界面,分為操作區,原始信號,分解和合成波形顯示區域。
?。?.1)“Open”:按鈕,打開數據文件;
(2.2)“Wavelet”:下拉框,選擇小波濾波器系數;
?。?.3)“DWT Length”:下拉框,選擇計算離散小波變換的長度;
?。?.4)“Calculate”:按鈕,通過DWT變換,對信號進行分解和合成;分解和合成的信號在下邊的窗口中顯示出來,其中最后那個紅色曲線是合成的信號,它是由左邊勾上通道相加的結果;
?。?.5)“濾波器ID…”:文字欄,顯示當前濾波器的編號,以及系數長度;單擊此欄,彈出菜單,“Save Filter”:保存小波濾波器系數到文本文件,并用記事本程序顯示系數,“View Wavelet”:繪制小波系數的圖形。
?。?.6)“?”:圖標,單擊它顯示關于該軟件信息。
(2.7)分析波形的測量,放大,右鍵彈出菜單:“重疊”,“網格”,“屬性”,“保存”。
打開數據文件,數據文件格式支持兩種,一種是*.txt文件,是文本(ASCII)格式,只支持為1個通道, 每1行只有一個數據??梢詤⒖架浖鶐У难菔緮祿募?。另一種是*.bin文件,是二進制文件格式, 只有1個通道,每個數據點是占2字節的整數,數值可正可負。軟件讀取bin格式數據相對讀txt的速度要快一些,而且,*.bin也節約磁盤空間一些。打開數據文件可以從“Open”按鈕開始,選擇需要打開的文件名稱。也可以在啟動程序 時,在程序名后面輸入含目錄的數據文件名稱。文件打開后,將繪制原始信號波形。
小波分析過程
信號的小波分析,設置好分析參數,包括離散小波變換(DWT)濾波器系數選擇,以及離散小波變換的長度(是2的整數次冪)。然后進行小波變換分析。小波變換把原始信號分解成各 級濾波后的波形,如長度是2048的小波變換,產生從0-9級分解結果,可以取其中幾個分量相加來近似原始信號,從而提取原始信號中有用的信號。當所有分量全部疊加后,就完全恢復了原始信號??梢詫⒎治鼋Y果的各分量以及合成的信號保存到文本文件中 ,便于與MATLAB等分析工具對接。保存方法是在分解波形顯示圖中點擊鼠標右鍵彈出菜單,選擇“保存”菜單項即可。
一次用于小波變換的數據長度是2的整數冪,可做如下選擇:32,64,128,256,512,1024,2048,4096,8192,16384,32768。