小波系数的一维自适应阈值
本节将带您了解1-D信号或数据的小波系数局部阈值的特征。此功能可通过小波分析仪应用程序:
小波去噪1-D
小波压缩1-D
1-D去噪
回归估计1-D
密度估计1-D
该工具允许您逐级定义与时间相关(x轴相关)的阈值,然后增加去噪策略处理非平稳方差噪声的能力。更准确地说,该模型假设观测值等于叠加在噪声上的有趣信号。噪声方差随时间变化。在不同的时间间隔上有不同的方差值。这些值和间隔都是未知的。本节将使用其中一个小波分析器应用程序工具(1-D去噪)来说明这种能力。上述所有工具的行为都是相似的。
1-D局部阈值使用小波分析仪App
来自MATLAB®提示,输入
waveletAnalyzer
.的小波分析仪出现了。
单击1-D去噪菜单项。
提出了一维信号的离散平稳小波变换去噪工具。
加载数据。
在MATLAB命令提示符下,键入
加载nblocr1;
nblocr1
变量。点击好吧导入噪声方差中位于200和600位置的两个变化点的噪声块信号。执行信号分解。
选择
db1
小波来自小波菜单和选择5从水平菜单,然后单击分解信号按钮。在暂停计算后,该工具显示平稳小波近似和分解的细节系数。的默认值固定形式软阈值和无尺度白噪声.单击消除干扰按钮。
结果是相当令人满意的,但似乎是平滑时,信号不规则。
选择硬对于阈值模式,而不是软,然后点击消除干扰按钮。
结果并不令人满意。去噪后的信号在位置200之前和位置700之后仍然有噪声。这说明了经典去噪策略的局限性。此外,在最后的试验中获得的残差清楚地表明,可以尝试局部阈值策略。
生成依赖于区间的阈值。
单击Int。相关阈值设置按钮,位于阈值方法帧的底部。新建窗口Int。图的依赖阈值设置…出现了。
单击生成按钮。在暂停计算之后,该工具将显示与已调整阈值相关联的默认间隔。
建议三个间隔。由于三个区间的方差差异很大,优化程序很容易检测到正确的结构。方法可以可视化从1到6的多个间隔的间隔选择间隔数菜单(替换生成按钮)。使用默认间隔会自动将间隔分隔符和相关阈值传播到所有级别。
用区间相关阈值去噪
单击关闭按钮。Int。依赖阈值设置…窗口。当更新的阈值对话框,单击是的.的1-D去噪更新主窗口。位于窗口右侧的滑块控制依赖于级别和间隔的阈值。对于给定的间隔,阈值由窗口左侧图形中水平运行的黄色虚线表示。垂直贯穿图形的红色虚线表示间隔分隔符。下一步单击消除干扰按钮。
修改依赖于时间间隔的阈值
阈值可以增加到只保留每一级小波系数的最大值。通过直接拖动窗口左侧图形上的黄线或使用视图轴按钮(位于屏幕底部靠近关闭按钮),这样您就可以看到每个轴的完整尺寸。另一种方法是通过选择位于滑块附近的间隔号并键入所需的值来编辑阈值。
注意,还可以通过在垂直虚线上按住鼠标左键并拖动它们来更改间隔限制。
您还可以定义自己的区间相关策略。单击Int。依赖阈值设置按钮。的Int。依赖阈值设置…窗口再次出现。我们将探讨一下这个窗口。单击删除按钮,使间隔分隔符消失。双击鼠标左键定义新的间隔分隔符;例如在位置300和500,并手动调整阈值。每个级别必须使用水平阈值调整菜单。控件将当前间隔分隔符传播到所有级别传播按钮。点击传播按钮。请逐一调整每个级别的阈值。最后,单击关闭按钮Int。依赖阈值设置…窗口。当更新的阈值对话框,单击是的.然后按消除干扰按钮。
请注意,
通过再次用鼠标左键双击间隔分隔符,可以删除它。
通过在这些线上按住鼠标左键并拖动它们,可以移动间隔分隔符(垂直的红色虚线)和阈值级别(水平的黄色虚线)。
每个级别上的间隔分隔符的最大数量为10。
用区间相关阈值去噪的例子。
从文件菜单,选择>噪声信号-区间依赖噪声方差>选择。从下拉的男人,选择haar在4级->电消耗- 3个间隔
.除了通常的信息外,建议的项目还包含间隔的“真实”数量。然后,您可以对需要局部阈值的各种信号进行实验。
从小波分析仪应用程序导入和导出信息
该工具允许您将去噪信号保存到磁盘。工具箱在当前文件夹中用您选择的名称创建一个mat文件。
要保存当前去噪过程中的去噪信号,请使用菜单选项文件>保存去噪信号.出现一个对话框,允许您指定存储信号的文件夹和文件名。输入名称dnelec
.之后将信号数据保存到文件中dnelec.mat
,将变量加载到你的工作区:
加载dnelec whoos
的名字 | 大小 | 字节 | 类 |
---|---|---|---|
dnelec |
1 x2000 |
16000 |
双数组 |
thrParams |
1 x4 |
656 |
单元阵列 |
wname |
1 x4 |
8 |
字符数组 |
去噪后的信号由dnelec
.另外,去噪过程的参数由wname中包含的小波名给出:
Wname Wname = haar
以及包含在thrParams
,这是一个长度为4(分解的级别)的单元格数组。为我
从1到4,thrParams{我}
是一个数组nbintx3
(nbint
为间隔数,这里为3),每一行包含阈值分割间隔的下界和上界以及阈值。例如,对于第一级,
thrParams{1} ans = 1.0e+03 * 0.0010 0.0980 0.0060 0.0980 1.1240 0.0204 1.1240 2.0000 0.0049