傅立叶变换和小波变换入门学习
這兩東西主要是用在信號處理方面。總的來講小波變換是傅里葉變換在實(shí)際中不夠用以后提出的。
傅里葉基本屬于是古人,小波變換最早提出是1974年。
計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)應(yīng)該不學(xué)傅里葉變換。但是現(xiàn)在傅里葉變換和小波變換在數(shù)字圖像處理方面都有應(yīng)用。學(xué)一下也可以的。
以前做輸電線路相關(guān)軟件項(xiàng)目時(shí)候了解過一些輸電線路故障監(jiān)測設(shè)備,它里面用的是小波變換;當(dāng)輸電線路發(fā)生故障時(shí),收集線路上的信號波形,經(jīng)過小波變換,來判斷故障發(fā)生的地點(diǎn)。信號經(jīng)過小波變換以后,變得更尖銳,更容易判斷故障發(fā)生的地點(diǎn)。
下面是看別人的博客轉(zhuǎn)載的。
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傅立葉變換,表示能將滿足一定條件的某個(gè)函數(shù)表示成三角函數(shù)(正弦和/或余弦函數(shù))或者它們的積分的線性組合。在不同的研究領(lǐng)域,傅立葉變換具有多種不同的變體形式,如連續(xù)傅立葉變換和離散傅立葉變換。
對于傅立葉變換和小波變換,都會(huì)聽到分解和重構(gòu)。
怎么分解?那就需要一個(gè)分解的量,也就是常說的基。
傅立葉變換是把信號分解成不同頻率的正弦波的疊加和,小波變換就是把一個(gè)信號分解成一系列的小波。
小波在整個(gè)時(shí)間范圍的幅度平均值是0,具有有限的持續(xù)時(shí)間和突變的頻率和振幅,可以是不規(guī)則,也可以是不對稱。
正弦波不是小波。
傅立葉的缺點(diǎn)
(1) ? ?Fourier分析不能刻畫時(shí)間域上信號的局部特性
(2) ? ?Fourier分析對突變和非平穩(wěn)信號的效果不好,沒有時(shí)頻分析
然后提出短時(shí)傅立葉變換,也叫加窗傅立葉變換,因?yàn)楦盗⑷~變換的時(shí)域太長了,所以弄短一點(diǎn),這樣就有了局部性。
小波直接把傅里葉變換的基給換了 - 將無限長的三角函數(shù)基換成了有限長的會(huì)衰減的小波基。這樣不僅能夠獲取頻率,還可以定位到時(shí)間。
小波——Wavelet,“小波”就是小的波形。所謂“小”是指它具有衰減性;而稱之為“波”則是指它的波動(dòng)性,其振幅正負(fù)相間的震蕩形式)。小波變換有兩個(gè)變量,尺度scale和平移量translation。尺度控制小波函數(shù)的伸縮,對應(yīng)于頻率;平移量控制小波函數(shù)的平移,對應(yīng)于時(shí)間。這樣不僅可以知道頻率信息,還可以知道在時(shí)域上的具體位置。
傅里葉變換只能得到一個(gè)頻譜,而小波變換可以得到一個(gè)時(shí)頻譜。
傅立葉變換是整個(gè)時(shí)域,所以沒有局部特征,這個(gè)也是他的基函數(shù)決定。
總結(jié)
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