imodwt

Обратное максимальное перекрытие дискретного вейвлет

Описание

пример

xrec = imodwt(w) восстанавливает сигнал на основе коэффициентов максимального перекрытия дискретного вейвлет (MODWT) в w. По умолчанию, imodwt принимает, что вы получили w использование 'sym4' вейвлет с периодической граничной обработкой. Если вы не изменяете коэффициенты, xrec является идеальной реконструкцией сигнала.

пример

xrec = imodwt(w,wname) восстанавливает сигнал с помощью ортогонального вейвлета wname. wname должен быть тем же вейвлетом, который используется для анализа входного сигнала, modwt.

пример

xrec = imodwt(w,Lo,Hi) восстанавливает сигнал с помощью ортогонального масштабирования фильтра Lo и вейвлет Hi. The Lo и Hi фильтры должны быть теми же фильтрами, которые используются для анализа входного сигнала modwt.

пример

xrec = imodwt(___,lev) восстанавливает сигнал до уровня lev. xrec - проекция на масштабирующее пространство на уровне lev. Уровнем по умолчанию является 0, что приводит к идеальной реконструкции, если вы не изменяете коэффициенты.

пример

xrec = imodwt(___,'reflection') использует условие контура отражения в реконструкции. Если вы задаете 'reflection', imodwt принимает, что длина исходной длины сигнала составляет половину количества столбцов в матрице входных коэффициентов. По умолчанию imodwt принимает периодическое расширение сигнала на контуре.

Необходимо ввести весь вектор символов 'reflection'. Если вы добавили вейвлет с именем 'reflection' используя диспетчер вейвлет, необходимо переименовать этот вейвлет перед использованием этой опции. 'reflection' может быть помещен в любую позицию в списке входного параметра после x.

Примеры

свернуть все

Получите MODWT сигнала ECG и продемонстрировать идеальную реконструкцию.

Загрузите данные сигнала ECG и получите MODWT.

load wecg;

Получите MODWT и обратный MODWT.

w = modwt(wecg);
xrec = imodwt(w);

Используйте норму L-бесконечности, чтобы показать, что различие между исходным сигналом и реконструкцией чрезвычайно мала. Самое большое абсолютное различие между исходным сигналом и реконструкцией составляет порядка 10-12, что демонстрирует идеальную реконструкцию.

norm(abs(xrec'-wecg),Inf)
ans = 2.3255e-12

Получите MODWT компании Deutsche Mark-U.S. Данные курса доллара и демонстрируют идеальную реконструкцию.

Загрузка Deutsche Mark-U.S. Данные по курсу доллара.

load DM_USD;

Получите MODWT и обратный MODWT с помощью 'db2' вейвлет.

wdm = modwt(DM_USD,'db2');
xrec = imodwt(wdm,'db2');

Используйте норму L-бесконечности, чтобы показать, что различие между исходным сигналом и реконструкцией чрезвычайно мала. Самое большое абсолютное различие между исходным сигналом и реконструкцией составляет порядка 10-13, что демонстрирует идеальную реконструкцию.

norm(abs(xrec'-DM_USD),Inf)
ans = 1.6370e-13

Получите MODWT сигнала ЭКГ с помощью фильтров Фейера-Коровкина.

Загрузите данные ЭКГ.

load wecg;

Создайте 8-коэффициентные фильтры Фейера-Коровкина.

[Lo,Hi] = wfilters('fk8');

Получите MODWT и обратный MODWT.

wtecg = modwt(wecg,Lo,Hi);
xrec = imodwt(wtecg,Lo,Hi);

Постройте график исходных данных и реконструкции.

subplot(2,1,1)
plot(wecg)
title('ECG Signal');
subplot(2,1,2)
plot(xrec)
title('Reconstruction')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title ECG Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Reconstruction contains an object of type line.

Получите MODWT сигнала ECG до максимального уровня и получите проекцию сигнала ECG на пространство масштабирования на уровне 3.

Загрузите данные ЭКГ.

load wecg;

Получите MODWT.

wtecg = modwt(wecg);

Получите проекцию сигнала ЭКГ на V3, пространство масштабирования на третьем уровне при помощи imodwt функция.

v3proj = imodwt(wtecg,3);

Постройте график исходного сигнала и проекции.

subplot(2,1,1)
plot(wecg)
title('Original Signal')
subplot(2,1,2)
plot(v3proj)
title('Projection onto V3')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Original Signal contains an object of type line. Axes 2 with title Projection onto V3 contains an object of type line.

Обратите внимание, что характерные для R волн в ЭКГ всплески отсутствуют в V3 приближение. Отсутствующие детали можно увидеть, исследуя коэффициенты вейвлета на третьем уровне.

Постройте график коэффициентов вейвлета уровня-три.

figure
plot(wtecg(3,:))
title('Level-Three Wavelet Coefficients')

Figure contains an axes. The axes with title Level-Three Wavelet Coefficients contains an object of type line.

Получите обратный MODWT, используя обработку контуров отражения для данных о индексе южного колебания. Период дискретизации - один день. imodwt с 'reflection' опция принимает, что матрица входа, которая является modwt Выход, в два раза превышает длину исходной длины сигнала. imodwt контур отражения уменьшает количество вейвлет и масштабирующих коэффициентов в каждой шкале вдвое.

load soi;
wsoi = modwt(soi,4,'reflection');
xrecsoi = imodwt(wsoi,'reflection');

Используйте норму L-бесконечности, чтобы показать, что различие между исходным сигналом и реконструкцией чрезвычайно мала. Самое большое абсолютное различие между исходным сигналом и реконструкцией составляет порядка 10-11, что демонстрирует идеальную реконструкцию.

norm(abs(xrecsoi'-soi),Inf)
ans = 1.6421e-11

Загрузите 23-канальные данные EEG Espiga3 [2]. Каналы расположены столбчато. Данные отбираются с частотой дискретизации 200 Гц.

load Espiga3

Получите максимальное перекрытие дискретного вейвлет до максимального уровня.

w = modwt(Espiga3);

Восстановите многоканальный сигнал. Постройте график исходных данных и реконструкции.

xrec = imodwt(w);
subplot(2,1,1)
plot(Espiga3)
title('Original Data')
subplot(2,1,2)
plot(xrec)
title('Reconstruction')

Figure contains 2 axes. Axes 1 with title Original Data contains 23 objects of type line. Axes 2 with title Reconstruction contains 23 objects of type line.

Входные параметры

свернуть все

MODWT преобразование сигнала или мультисигнала до уровня L, заданное как матрица или трехмерный массив, соответственно. w является L + 1-by- N матрицей для MODWT сигнала N -point и L + 1-by- N -by- NC матрицей для MODWT N -by- NC мультисигнала. По умолчанию,imodwt принимает, что MODWT был получен с помощью 'sym4' вейвлет с периодической граничной обработкой.

Типы данных: single | double
Поддержка комплексного числа: Да

Синтез- вейвлет, заданный как одно из следующего:

  • 'haar' - Haar wavelet

  • 'db N' - Экстремальная фаза Daubechies вейвлет с N моменты исчезновения, где N является положительным целым числом от 1 до 45.

  • 'sym <reservedrangesplaceholder0>' - Симлеты вейвлет с N моменты исчезновения, где N является положительным целым числом от 2 до 45.

  • 'чепец N' - Вейвлет Coiflets с N моменты исчезновения, где N является положительным целым числом от 1 до 5.

  • 'fk <reservedrangesplaceholder0>' - Фежер-Коровкин вейвлет с N коэффициенты, где N = 4, 6, 8, 14, 18 и 22.

Вейвлет синтеза должен быть таким же вейвлетом, используемым в анализе с modwt.

Фильтры, заданные как пара векторов с реальным значением четной длины. Lo - масштабирующий фильтр, и Hi - вейвлет. Lo и Hi должны быть те же фильтры, которые используются в анализе с modwt. Фильтры должны удовлетворять условиям для ортогонального вейвлета. Длины Lo и Hi должно быть равным. Посмотрите wfilters для получения дополнительной информации. Вы не можете задать оба вейвлет- wname и фильтровать пары Lo,Hi.

Уровень восстановления, заданный как неотрицательное целое число от 0 до size(w,1)-2. Уровень должен быть меньше уровня, используемого для получения w от modwt. Если lev равен 0, и вы не изменяете коэффициенты, imodwt обеспечивает идеальную реконструкцию сигнала.

Выходные аргументы

свернуть все

Восстановленная версия исходного сигнала или мультисигнала на основе MODWT и уровня реконструкции, возвращенная как вектор или матрица.

Ссылки

[1] Персиваль, Дональд Б. и Эндрю Т. Уолден. Вейвлет для анализа временных рядов. Кембриджская серия в статистической и вероятностной математике. Кембридж; Нью-Йорк: Cambridge University Press, 2000.

[2] Меса, Гектор. «Адаптированные вейвлеты для обнаружения шаблона». В Прогресс Pattern Recognition, Image Analysis and Applications, под редакцией Альберто Санфелиу и Мануэля Лазо Кортеса, 3773: 933-44. Берлин, Гейдельберг: Спрингер Берлин Гейдельберг, 2005. https://doi.org/10.1007/11578079_96 .

Расширенные возможности

..

См. также

|

Введенный в R2015b