小波數字濾波技術在電子汽車衡上應用的實現
小波數字濾波技術在電子汽車衡上應用的實現
為了保證小波數字濾波技術在電子汽車衡上應用的實現,本章將構建小波濾波器和實現小波數字濾波功能,為實現小波數字濾波技術編程打下基礎。
(1)小波變換產生的背景
傳統的數字濾波技術都以傅立葉變換為基礎。設輸入信號,(f)Er( T) ,f(t)∈L2(n則等價于2n為周期的平方可積函數,此時有Fourier展開式為:
根據以上公式可以看出:對)的研究轉化為對CK和F的研究。F ourier變換具有以下特點:CK和F(山)有鮮明的物理意義,F(w)是全空間頻譜分析的基礎,采樣和濾波等許多在時域內難以看清的問題,在頻域變得簡單化。
F。ur,er變換建立了時域和頻域之問的關系,使之成為信號處理中換算時域和頻域的動態特性十分有用的工具。由于計算機的普及,快速Four.er變換使時頻分析算法在工程技術中得到廣泛應用。快速F ourler按奇偶進行分組,可大大減少運算次數,縮短運算時間。快速F ourier變換是以全時域作為整體進行變換分析的,信號的時變性得不到體現,因此人們發展了信號的時頻分析法——加窗Fourier變換。加窗Fourier變換的時域和頻域的分辨率是常數,由Heiscnberg關于時頻關系的測不準原理知道:時間分辨率和頻率分辨率不可能同時達到*。
從以上的分析可知:Fourier變換是反映信號整體的頻譜信息,對于觀察信號的局部信息沒有幫助。加窗FoUrier變換對局部信息的觀察雖有進步,但由于窗口的大小是固定的,不能反映時頻域上的分辨能力,而在實際工程中需要窗口的大小隨著頻率的變化而變化,在這種背景下小波分析產生了。
小波數字濾波技術在電子汽車衡上應用的實現