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２０１７年 ４月 Ｖｏｌ．３５ Ｎｏ．４ Ａｐｒｉｌ ２０１７ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ ３６８～３７４ 研究论文 ＤＯＩ： １０．３７２４ ／ ＳＰ．Ｊ．１１２３．２０１６．０９０４４ ?收稿日期：２０１６?０９?２７ ?通讯联系人．Ｅ?ｍａｉｌ：ｌｉｙｕ＠ ｅｃｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ． 基于有限脉冲响应滤波器的实时小波算法 及其在色谱信号解析中的应用 张　 静，　 李　 钰?，　 任舜文 （华东理工大学信息科学与工程学院， 上海 ２００２３７） 摘要：对色谱信号进行正确、实时地解析是利用色谱仪器系统进行过程检测的关键技术。 小波分析方法能对色谱 信号进行有效解析，但实时性一直是制约该方法在色谱信号处理中广泛应用的一个瓶颈。 多分辨率分析与重构算 法（ＭＡＬＬＡＴ）是小波分析的一种快速算法，但是该算法的实时性仍然需要进一步提高。 针对这一问题，以ＭＡＬＬＡＴ 算法原理为基础，利用在分解重组过程中两组滤波器系数之间的关系提出了一种基于有限脉冲响应滤波器的实时 小波分析算法。 仿真结果表明，与经典的 ＭＡＬＬＡＴ小波快速算法相比，该算法在保持信号有效分解与重构的基础 上，运行耗时明显缩短，实时性得到较大提高。 关键词：色谱信号；在线模式；小波分析；实时性 中图分类号：Ｏ６５８　 　 　 文献标识码：Ａ　 　 　 文章编号：１０００?８７１３（２０１７）０４?０３６８?０７ Ａ ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ｗａｖｅｌｅｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｉｌｔｅｒ ＺＨＡＮＧ Ｊｉｎｇ， ＬＩ Ｙｕ?， ＲＥＮ Ｓｈｕｎｗｅｎ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２３７， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｅ ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｉｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ． Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌ ｃａｎ ｂｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｗａｖｅｌｅｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ｉｓ ｎｏｔ ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ａｎｄ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ ｏｆ ｉｔｓ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ． Ａｓ ａ ｆａｓｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｗａｖｅｌｅｔ ａｎａｌｙｓｉｓ， ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ?ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ （ＭＡＬＬＡＴ） ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｓｔｉｌｌ ｎｏｔ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅ? ｍｅｎｔｓ ｏｆ ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ＭＡＬＬＡＴ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｆｉｌｔｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ， ａ ｎｏｖｅｌ ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ｗａｖｅｌｅｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｆｉｎｉｔｅ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｉｌｔｅｒ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓａｍｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｃａｌ ＭＡＬＬＡＴ ｗａｖｅｌｅｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｉｇｎａｌ； ｏｎｌｉｎｅ ｍｏｄｅ； ｗａｖｅｌｅｔ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｒｅａｌ?ｔｉｍｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 　 　 色谱信号的处理系统是色谱仪器系统的重要组 成部分。 色谱法具有测量范围广、分析速度快、选择 性高等特点，在许多领域都有着广泛的应用。 目前， 在色谱信号处理中，小波变换已经成为一种重要的 方法，在基线校