● 摘要
小波分析作为继Fourier分析之后,调和分析发展史上的又一里程碑,已经成为各个研究领域的科学工作者都乐于使用的数学工具。在其诞生后的短短几十年在理论和应用方面得到了迅速发展。作为小波发展的一个重要方向----多小波,不仅保持了单小波的优点,而且克服了它的缺点。使得小波分析又一次形成研究热潮,成为国际研究热点。
本文的工作正是以多小波为研究对象,以单小波的发展简史和基础理论为出发点。重点介绍了多小波的发展以及多小波分析理论知识。多小波作为一类新兴的小波,设计具有好性质的多小波系统是研究者们共同追求的目标。本文主要对多小波的对称、逼近和插值性进行了研究。在第三章主要讨论了对称和逼近性问题。在第四章主要讨论了插值性问题。
全文分为四章:
第一章是绪论,综述了小波和多小波发展史,并指出了多小波相比单小波的优点;而它相对于单小波的缺点是:多小波的多输入、多输出而引起的不平衡问题。
第二章介绍了小波和多小波的理论基础。在第一部分介绍了连续小波变换、多分辨分析。在第二部分着重介绍了多小波的有关知识。与单小波一样,多小波也有多分辨分析,从这里我们可以看出小波与多小波的相同和不同之处。接着介绍了在信号处理中重要的分解和重构算法。最后,我们介绍了多小波的性质。这些性质是多小波在实际应用中重要的性能指标。也为后两章的工作奠定了基础。
第三章首先针对已有的关于Φ(x)的每个分量的支集都相等的多尺度函数的 对称性问题,给出了Φ(x)每个分量支集长度不同时的多滤波器组应满足的时域条件。由于逼近性是多小波系统的重要性能指标,尺度函数具有高的逼近阶有效提高了系统的逼近能力。因此,它是影响系统去噪、压缩性能的重要因素。这里,我们利用对称、反对称正交多小波的一种具体参数化形式[13],构造了满足逼近阶分别为2,3的对称、反对称的正交多小波系统。同时,通过改造,使其具有一阶平衡性。这样更有利于实际应用。
第四章主要讨论了插值性问题。在正交多小波的分解和重构算法中,如何得到最细层投影系数CJ?人们希望能够避免复杂的卷积运算,从信号的采样值通过预处理获得近似的投影系数。但具有插值性的多小波系统能够避免预滤波,也就是信号的采样值正是信号在这个空间的投影系数。所以构造具有插值性的多小波系统是非常重要的。本章主要对r=2时多小波系统的一般插值性进行了讨论,并在加入正交性条件的情况时,给出了多滤波器组参数化形式。
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