不同尺度下多项式滤波器的优化算法

１　　引　言 在小波分析的应用中,紧支撑正交对称的小波是非常可贵的．尤其是对称性,它在实际应用中具有非常重要的意义．但Daubechies的具有紧支撑正交小波无任何对称性和反对称性（除Haar小波外）．为了克服这一不足,崔锦泰和王建忠［１］提出了样条小波,样条小波用失去正交性换来了小波的对称性．A.Cohen［２］等引入了双正交小波似乎解决了这一问题,但它需要两个对偶的小波．匡正［３］等采用了小波的分式滤波器构造出了既正交又对称的小波,但却没有有限的支撑区间．本文欲采用优化的方法给出了一种构造具有任意正则性的多项式…     

具有多项式衰减面具的向量细分格式

具有多项式衰减面具的向量细分方程在刻画小波Riesz基和双正交小波等方面有着重要作用.本文主要研究这类方程解的性质.向量的细分方程具有形式：Ф=∑α∈Zsa（α）（2·-α）,其中Ф=（Ф1,...,Фr）T是定义在Rs上的向量函数,a：=（a（α））α∈Zs是一个具有多项式衰减的r×r矩阵序列称为面具.关于面具a定义一个作用在（Lp（Rs））r上的线性算子Qa,Qaf：=∑α∈Zsa（α）f（2·α）.迭代格式（Qanf）n=1,2,...称为向量细分格式或向量细分算法.本文证明如果具有多项式衰减面具的向量细分格式在（L2（Rs））r中收敛,那么其收敛的极限函数将自动具有多项式衰减.另外,给出了当迭代的初始函数满足一定的条件时的向量细分格式的收敛阶.     

基于正弦和余弦函数的小波滤波器的统一解析构造

首次提出用正弦函数和余弦函数解析构造任意长度的紧支集正交小波滤波系数,首先给出了对N＝2k-1时（k个参数）的解析结构,其次给出了N＝2k时正交小波滤波器的统一构造方法,此后验证了著名的Daubechies小波滤波器的构成参数,并验证了一些被广泛的使用的著名小波分析滤波器,所有这些滤波器容易用一组参数直接计算出来,小波滤波器的解析构造使得在应用中动态选择小波基变得极基容易,这一结果必将在小波理论,应用数学及模式识别等领域产生十分重要的作用。     

一类含参数的正交、对称四进小波构造

本文考虑四进制的正交、对称尺度函数，构造了一组带参数的系数长度为8的对称（反对称）滤波器组．并进一步构造了与尺度函数对称点一致、系数长度不超过8的所有对称(反对称)小波滤波器组．它包含了[10]中的滤波器组，从而拓广了[10]中滤波器的选择．     

一类小波的正则阶估计

１引言我们知道,一个可生成Ｌ２（Ｒ）中的多分辩分析的尺度函数（ｘ）满足双尺度差分方程（１）式的Ｆｏｕｒｉｅｒ变换为其中（ω）是函数（ｘ）的Ｆｏｕｒｉｅｒ变换,而叫做小波的共轭滤波器（简称滤波器）,它满足若将滤波器Ｈ（ω）设成则条件（３）成为可形式地写出Ｄａｕｂｅｃｈｉｅｓ［１］给出了（６）式无穷乘积收敛的条件．她还针对Ｆ（ｚ）为多项式情形（此时称滤波器为多项式滤波器）,给出了产生紧支小波的方法并给出了正则阶估计［２］．在［３］中,作者给出了小波分式滤波器的定义（即（４）式中Ｆ（ｚ））是实系数有理…     

一类平衡对称向量小波滤波器组参数化公式

向量小波因可以同时具有正交性、紧支性、对称性和较高的消失矩性质,使得对它的研究备受关注.本文在有限脉冲滤波器无损系统的格式结构基础上,研究一类具有对称性质的向量值滤波器组,给出其参数化公式,并由该参数化形式构造出一些具有一定平衡阶的向量小波.     

Meyer型正交小波基的构造与性质

本文基于多分辨分析理论与A．W．W方法将Meyer正交小波的构造规范化,给出其设计方法,并证明此类Meyer型小波母函数ψ（x)及相应的尺度函数ψ(x)具有优良的性质,如速降性O（│x│^-N-1(│x│→∞）、N阶消失矩、线性相位、对称性、频谱有限性、并且双尺度序列（滤波器）hn=ψ（n/2）等,并给出N＝2时构造小波函的具体实例。     

二元小波矩阵扩充的逆问题

本文我们研究了二维小波构造中所需的矩阵扩充问题,结论如下：对次数不超过三的低通滤波器,能扩充为酉矩阵（公式1．9）当且仅当该滤波器具有形式（公式3．1）     

一类具有对称性和插值性的紧支撑尺度函数

具有对称性和插值性的多进尺度函数的滤波器也具有相应的对称性和插值 性,本文研究具有具有对称性和插值性的滤波器构造问题.     

关于非线性方程的牛顿迭代格式初始值选取的注记

基于构造非线性方程的牛顿迭代格式简便和牛顿迭代格式具有收敛快的特点,在解决实际问题时,牛顿迭代格式显得尤为重要,但是,牛顿迭代格式的初始值选取具有很大的局限性.利用泰勒级数展开,对牛顿迭代格式的收敛性进行分析,从而提出改进牛顿迭代格式的初始值选取方案,并利用不同的数值算例验证牛顿迭代格式收敛区域的改进方案的可行性,同时数值算例表明该方法具有操作简单的特点.     

二维正交小波滤波器的逼近

提出了一种二维正交小波滤波器逼近的方法,采用分步优化的方法来构造小波滤波器,最后通过实验给出低通的小波滤波器.     

Design of basic elements of multidimensional multirate systems. Multidimensional filters with fractional shift

The problem of designing filter banks for multidimensional multirate systems by using a lifting technique is considered. To solve it, we develop a design method for multidimensional digital filters with fractional shift. A symmetric structure is defined for τ = (1/2, 1/2) and a new structure is designed based on application of multidimensional Taylor series. Frequency and impulse responses are given for filters with fractional space shift and their L ₂-norm is found. Relevant wavelet functions are calculated and results of image compression by the designed filter banks are presented.     

紧支撑二元正交小波滤波器的构造

高维小波是处理多维信号的有力工具，张量积小波有其自身的缺点．本文给出矩形域上二元正交小波滤波器的一种参数化构造算法，二元小波滤波器的这种构造方法使我们能更方便地研究非张量积的二元正交小波．最后给出算例．     

基于小波域中值滤波和运动估计的去隔行算法

本文提出了一种新的自适应去隔行算法,该方法首先将小波分解引入到去隔行算法的预处理阶段,然后利用运动估计以及混合中值滤波的特点,充分考虑相邻像素间的方向空间相关性,有效保持图像中的边界部分,并减小了运动补偿插值后的误差,尤其是对纹理信息丰富的地方得到了很好的插值效果.实验结果表明,无论是从客观上的信噪比还是主观测评来分析,图像的效果比传统的算法有了提高,能更好的满足人类对画面质量的要求.     

中心对称仿酉矩阵的构造及二元具有线性相位正交小波滤波器组的参数化

中心对称仿酉矩阵(简记为CSPM)在线性相位的小波滤波器组的构造中起着重要的作用,本文给出偶数阶CSPM的表达式,矩阵中的元素为二元一次多项式.基于已给出的CSPM,给出具有线性相位的二元正交小波滤波器组的参数化,通过选取不同的参数可以得到的具有线性相位的正交小波滤波器组.最后给出算例.     

Simultaneous denoising and enhancement of signals by a fractal conservation law

In this paper, a new filtering method is presented for simultaneous noise reduction and enhancement of signals using a fractal scalar conservation law which is simply the forward heat equation modified by a fractional anti-diffusive term of lower order. This kind of equation has been first introduced by physicists to describe morphodynamics of sand dunes. To evaluate the performance of this new filter, we perform a number of numerical tests on various signals. Numerical simulations are based on finite difference schemes or fast Fourier transform. We used two well-known measuring metrics in signal processing for the comparison. The results indicate that the proposed method outperforms the well-known Savitzky-Golay filter in signal denoising.     

Shift products and factorizations of wavelet matrices

A class of so-called shift products of wavelet matrices is introduced. These products are based on circulations of columns of orthogonal banded block circulant matrices arising in applications of discrete orthogonal wavelet transforms (or paraunitary multirate filter banks) or, equivalently, on augmentations of wavelet matrices by zero columns (shifts). A special case is no shift; a product which is closely related to the Pollen product is then obtained. Known decompositions using factors formed by two blocks are described and additional conditions such that uniqueness of the factorization is guaranteed are given. Next it is shown that when nonzero shifts are used, an arbitrary wavelet matrix can be factorized into a sequence of shift products of square orthogonal matrices. Such a factorization, as well as those mentioned earlier, can be used for the parameterization and construction of wavelet matrices, including the costruction from the first row. Moreover, it is also suitable for efficient implementations of discrete orthogonal wavelet transforms and paraunitary filter banks.and Cooperative Research Centre for Sensor Signal and Information ProcessingThis author is an Overseas Postgraduate Research Scholar supported by the Australian Government.     

基于多小波预测方法提高地震数据的信噪比

基于二维小波变换把一个二元的地震数据变换为有关时间,空间,频率和波数的局部信息的特点,讨论了用正交多小波变换和w-x预测方法对地震数据进行去噪处理.先用阈值的方法做初步处理,再用预测方法进一步压制噪声,达到较好地提高地震数据信噪比的目的.数值试验表明该方法是有效的,能有效地消除随机干扰,具有很好的空间和时间自适应性.     

基于仿酉矩阵的紧支撑二元正交小波滤波器组的构造

高维小波是处理多维信号的有力工具,张量积和栅格结构的小波有其自身的特点,但在实际应用中,我们仍需要构造小波滤波器来满足特定情形下的需要以提高滤波的效果,而构造正交滤波器,在多相域里就等价于构造仿酉阵,在本文中,我们通过对仿酉矩阵的研究,证明二元一次对称的仿酉阵一定能够块对角化,利用这种性质,给出了不可分离的二元正交小波滤波器组及线性相位小波滤波器的构造,并给出了相应的例子．