一種雙正交小波濾波器組的構造方法
【專利摘要】一種雙正交小波濾波器組的構造方法，包括下列步驟：根據(jù)要構造小波函數(shù)的要求，確定分解低通濾波器h(n)的長度N和重構低通濾波器的長度M，這里N和M為偶數(shù)；確定要構造對偶小波母函數(shù)和的消失矩階數(shù)；根據(jù)公式組計算雙正交完全重構濾波器組，獲得一組與雙正交完全重構濾波器組的系數(shù)；將上述結果帶入雙尺度方程，構造出一組雙正交小波基和分解小波函數(shù)對應分解高通濾波器，重構小波函數(shù)對應重構高通濾波器。與常用的db、bior系列小波濾波器組相比,本發(fā)明運用所構造的雙正交小波濾波器組對心音信號進行處理,能夠獲得更好的去噪效果,更精確的心音分類信息以及更小的重構誤差率。
【專利說明】一種雙正交小波濾波器組的構造方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及一種雙正交小波濾波器組的構造方法，主要用于心音信號處理。 【背景技術】
[0002] 音信號是人體中最重要的生理信號之一，是心臟在舒張和收縮運動過程中心肌、 血液和瓣膜等機械振動產生的復合音，直接反映了大血管和心臟系統(tǒng)的機械運動狀況和 心臟各個部分的生理和病理信息。
[0003] 在心音信號處理過程中，為了獲取最佳結果，對心音信號去噪主要采用db系列 小波，對信號進行分類主要采用更具對稱性的coif系列小波，這種針對不同的功能選用 不同小波基的方法柔性差，表現(xiàn)為同一個心音采用不同的小波基處理，不確定性因素會增 多，獲得的結果往往穩(wěn)定性差，并且由于這些小波基都不具備完全對稱型，會在心音信號 處理的過程中引入相位失真，導致重構誤碼率增大。在心音特征提取和識別中，希望能構 造一種專門用于心音信號處理的小波濾波器組，即可進一步提高去噪效果，由可以更好的 表征心音個體特征的細節(jié)信息。
【發(fā)明內容】

[0004] 技術問題：本發(fā)明的目的是提出雙正交小波濾波器組的構造方法，利用構造的心 音小波去有效提高去噪效果和表征心音個體特征的能力。
[0005] 本發(fā)明提出根據(jù)一種構造濾波器長度為偶數(shù)的緊支撐雙正交小波濾波器組的構 造方法，并進一步心音信號的特點和任意雙正交小波函數(shù)的構造步驟，構造出用于信號處 理的小波濾波器組。相比常用的db、bior系列小波，本發(fā)明構造出的小波濾波器組，運用 所構造的心音小波對心音信號進行處理，能夠獲得更好的去噪效果，更精確的心音分類信 息以及更小的重構誤差率，為心音特征提取和識別的深入研究提供了一種新方法，在表征 心音個體特征的細節(jié)方面具有積極的意義。
[0006] 技術方案：如果兩個對偶小波母函數(shù)Ψ⑴和外)滿足如下的雙正交關系，即
[0007]
【權利要求】
1. 一種雙正交小波濾波器組的構造方法，設Φα)、#(〇、Ψα)和y>(〇為與雙正交小 波濾波器組h，A，g，?對應的雙正交尺度函數(shù)和小波函數(shù)，其特征是：該方法包括下列步 驟： 步驟1 :根據(jù)要構造小波函數(shù)的要求，確定分解低通濾波器h(n)的長度L = N和重構低 通濾波器/?(π)的長度為L = M，這里N和Μ為偶數(shù)，有

步驟2 :確定要構造對偶小波母函數(shù)Ψ (t)和內〇的消失矩階數(shù)； 步驟3 :計算雙正交完全重構濾波器組： 將h(n)和代入下式：
和a(N) = 1，a(2k) = Ok = 1··· (Ν-1),這里<3=/?(/7)?Λ⑷，從而獲得一組雙正交完全 重構濾波器組的系數(shù)：h (η)，，g (η)和到Μ，h (η)對應分解低通濾波器系數(shù)，&Π ；)對應 重構低通濾波器系數(shù)，g (η)對應分解高通濾波器系數(shù)，鞏《)對應重構高通濾波器系數(shù)； 步驟4 :將上述得到的各濾波器系數(shù)帶入雙尺度方程：
構造出一組雙正交小波基Ψ (t)和外/)，分解小波函數(shù)Ψ (t)對應分解高通濾波器，重 構小波函數(shù)!^(0對應重構高通濾波器。
2. 根據(jù)權利要求1所述的雙正交小波濾波器組的構造方法，其特征是： 所述步驟1中，取分解尺度濾波器h (η)和重構尺度濾波器力/7)的長度L = 10 ; 所述步驟2中，相應地取Ψ⑴和！^)的消失矩階數(shù)為5,因此有h(n)=
所述步驟3中：根據(jù)以上步驟設置和公式（1)，計算雙正交完全重構濾波器組，有：
由該方程組可求得一組對應于各濾波器系數(shù)的實數(shù)解：
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【文檔編號】H03H17/02GK104092447SQ201410324629
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月8日 優(yōu)先權日:2014年7月8日
【發(fā)明者】成謝鋒, 張正 申請人:南京郵電大學