楼主: jingweimo
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小波包获得某个节点信号的几个细节问题 [推广有奖]

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jingweimo 发表于 2013-10-10 11:07:18 |AI写论文

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小波包分解主要用了这四个函数  wpdec,wprec,wprcoef,wpcoef。

1)Wpcoef:   
求解某个节点的小波包系数,数据长度是L/(2^n)(n表示分解的层数)
比如:原始信号长度为1024,经过3层分解,则使用cfs=wpcoef(wpt,[3 0])得到128个数据点,用以描述原始信号的近似低频信息。
具体代码如下:

clc;

% clear all;

close all;

load noisdopp; x = noisdopp;

% Decompose x at depth 3 with db1 wavelet packets

% using Shannon entropy.

wpt = wpdec(x,3,'db1');

plot(wpt);          % Plot wavelet packet tree wpt.

cfs = wpcoef(wpt,[3 0]);

figure;

subplot(211);

plot(x); title('Original signal');

subplot(212);

plot(cfs); title('Packet (3,0) coefficients');

运行效果图如下所示:


原始信号长度为1024,经过3层分解后,原始信号的近似信号长度为128。但是,为什么c(3,0)包数据的幅值会比原始信号大,后面会作具体研究。
2)Wprcoef:
把某个节点的小波包系数重构,得到的是和原信号一样长度的信号。
具体代码如下:
  

% clear all;

close all;

load noisdopp; x = noisdopp;

% Decompose x at depth 3 with db1 wavelet packets

% using Shannon entropy.

t = wpdec(x,3,'db1','shannon');  

plot(t);          % Plot wavelet packet tree.

rcfs = wprcoef(t,[3 0]);

figure(2);

subplot(311);

plot(x); title('Original signal');

subplot(312);

plot(rcfs); title('Reconstructed packet 3,0)');

运行效果图如下所示:


  原始信号长度为1024,使用rcfs = wprcoef(t,[3 0])得到的近似信号长度为1024,不同于cfs = wpcoef(wpt,[3 0])。
  3)分析wprcoef与wpcoef的异同
在本例中,原始信号长度为1024。使用wprcoef得到rcfs,其长度为1024;而使用wpcoef得到cfs,其长度为128。
为了方便显示,将上述组数据导入LabVIEW软件,通过波形图直观地查看这几组数据之间的区别。
将上述原始信号,rcfs,cfs信号存至Excel中,则使用如下命令:
       >> xlswrite('C:\compare.xls',noisdopp','sheet1','A1');

>> xlswrite('C:\compare.xls',rcfs','sheet1','B1');

>> xlswrite('C:\compare.xls',cfs','sheet1','C1');

在LabVIEW软件中使用Report Generation Toolkit导入这三组数据,分别命令:original data,rcfs data,cfs data。



  在上图中,将cfs data和rcfs data(div8)作商,得到的商的值均为2.82843(恒值)。
结论:
       wprcoef和wpcoef使用不同的方式对原始信号做小波包分解,均可实现对原始信号的分解,某一个节点处的信号的提取。 不同的是使用wprcoef得到rcfs,其长度为1024;而使用wpcoef得到cfs,其长度为128。将rcfs信号作8分频,其大致曲线一致,只是幅值不同。
疑问:

为什么使用cfs = wpcoef(wpt,[3 0])得到的分解信号,相对于原始信号,其幅值均增加至原始幅值的2.82843倍,有待进一步研究。

附录:

几组信号的实际数据对比图:












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关键词:coefficients constructed coefficient Generation EFFICIENT figure close title 信息

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jingweimo 发表于 2013-10-10 11:07:35

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