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基于DB3的小波分解与重构
基于DB3的小波分解与重构
姓名:姜博然 学号:101座机电话号码 专业:控制科学与工程
本次试验使用MATLAB实现对一特定信号用不同小波进行分解,提取各层的高低频系数,画出各系数波形,并重构。
C代表原信号的低频信息,D代表原信号的高频分量。
构建原始信号:
t 0:1:100*pi;
s sin 3*t +sin 0.3*t +sin 0.03*t ;
subplot 6,2,1 ;plot s ;
title 原始信号s ;
[c,l] wavedec s,5,db3 ;
% %提取小波分解的低频系数
a5 appcoef c,l,db3,5 ;
a4 appcoef c,l,db3,4 ;
a3 appcoef c,l,db3,3 ;
a2 appcoef c,l,db3,2 ;
a1 appcoef c,l,db3,1 ;
% %提取小波分解的各层高频系数
d5 detcoef c,l,5 ;
d4 detcoef c,l,4 ;
d3 detcoef c,l,3 ;
d2 detcoef c,l,2 ;
d1 detcoef c,l,1 ;
对原始信号进行5层的小波分解后再提取高频和低频系数,将低频系数存在a1-a5中,高频系数保存在d1-d5,并绘制系数的波形图。
subplot 6,2,3 ;plot a5 ;
Ylabel a5 ;
subplot 6,2,5 ;plot a4 ;
Ylabel a4 ;
subplot 6,2,7 ;plot a3 ;
Ylabel a3 ;
subplot 6,2,9 ;plot a2 ;
Ylabel a2 ;
subplot 6,2,11 ;plot a1 ;
Ylabel a1 ;
subplot 6,2,2 ;plot d5 ;
Ylabel d5 ;
subplot 6,2,4 ;plot d4 ;
Ylabel d4 ;
subplot 6,2,6 ;plot d3 ;
Ylabel d3 ;
subplot 6,2,8 ;plot d2 ;
Ylabel d2 ;
subplot 6,2,10 ;plot d1 ;
Ylabel d1 ;
从图中可以看到随着小波分解的层数逐渐增加,低频波形越来越平滑,整体的波动趋势和原信号相似但是失去了原信号的大部分细节部分,这是因为少了高频信号的缘故。
重构后的波形:
%重构信号s
s1 waverec c,l,db3 ;
figure 1 ;
plot s1 ;
Ylabel s1 ;
通过对小波分解与重构的练习,让我对同一个信号在不同频率下的分量有了一个清晰的概念,结合自身专业来说,小波在图像处理中的应用也十分广泛。因为图像可以看成二维的信号,轮廓,纹理,阴影等特性分别代表着低频信号和高频信号,所以可以通过小波分解将这些信号分离出来,保留感兴趣的部分。
D3
C3 C2 D2 D1 C1 X
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