[发明专利]基于静态小波变换系数最小化的多成分信号延拓方法

说明书

本发明提出一种基于静态小波变换系数最小化的多成分信号延拓方法，设定信号截断位置范围为[1,M]，初始截断位置i为1；在原始信号s中截取长度为L的待延拓信号s(n_i)，并进行上下左右翻转，得到延拓信号s_y；将s_y和s对接，以进行信号延拓，得到延拓后的信号s_p；对s_p进行静态小波变换，并将各层下延拓点附近的细节小波系数绝对值进行求和，以得到判断参数w_i；重复执行上述步骤，直至得到截断位置范围内每个截断位置对应的判断参数；比较所有截断位置对应的判断参数，并查找最小判断参数对应的截断位置，并将该截断位置对应的延拓作为最终的信号延拓。本发明能实现原信号各成分与延拓信号各成分相位的理想对接，有效抑制端点效应及提高信号的频率分辨率。

技术领域

本发明属于一维信号处理技术领域，特别涉及一种基于静态小波变换系数最小化的多成分信号延拓方法。

背景技术

在进行一维信号处理分析过程中，一般会遇到两类问题，即：端点效应问题和信号取样时间长度不足，信号频率分辨率不够的问题。为此，相关技术提出多种信号延拓方法，比如，信号序列偶延拓、信号序列镜像延拓、信号序列周期延拓等直接延拓方法，以及基于时间序列延拓和基于神经网络预测延拓等方法。信号延拓的关键在于使信号在恰当点处，进行周期性延拓，而以上方法都没有涉及到延拓点的选取(特别是当信号中混有白噪声时，延拓点选取将变得更为重要)，且使周期性延拓的实现具备随机性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于静态小波变换系数最小化的多成分信号延拓方法，该方法能实现原信号各成分与延拓信号各成分相位的理想对接，有效抑制端点效应及提高信号的频率分辨率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于静态小波变换系数最小化的多成分信号延拓方法，包括以下步骤：

S1：设定原始信号s截断位置范围[1,M]，设初始截断位置i为1，其中，M小于或等于信号采样点数N；

S2：在所述原始信号s截断位置范围[1,M]中截取长度为L的待延拓信号s(n_i)，n_i＝1、2、3、…、M，并对所述待延拓信号s(n_i)进行上下左右翻转，以得到延拓信号s_y；

S3：将所述延拓信号s_y和原始信号s对接，以进行信号延拓，得到延拓后的信号s_p；

S4：对所述延拓后的信号s_p进行静态小波变换，并将各层下延拓点附近的细节小波系数绝对值进行求和，以得到判断参数w_i；

S5：重复执行步骤S2至步骤S4,直至得到截断位置范围[1,M]内每个截断位置对应的判断参数；

S6：比较得到的所有截断位置对应的判断参数，并查找最小判断参数对应的截断位置，并将该截断位置对应的延拓作为最终的信号延拓。

在所述S2中，对所述待延拓信号s(n_i)进行上下左右翻转，包括：

对所述待延拓信号s(n_i)进行上下翻转后，再进行左右翻转，以得到延拓信号s_y。

在所述S3中，延拓信号s_y和原始信号s对接得到延拓后的信号s_p，具体方法为：

将原始信号s的末端位置与延拓信号s_y的首端位置对接，以进行信号延拓，得到延拓后的信号s_p。