专利名称：一种单尺度声表面波式小波变换处理器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单尺度声表面波式小波变换处理器，属于声表面波式小波变换处理器技术领域。
背景技术：
小波分析的算法复杂，其算法运算目前绝大部分是在计算机中完成的，编程工作量很大；也有些是利用硬件实现的，如光学器件、大规模集成电路(VLSI)、数字信号处理器(DSP)和声表面波器件等。其中光学器件的实现方法受到光学透镜的截止频率的影响，应用领域受到限制；·自从发明了用VLSI和DSP实现小波变换的方法以来，每年都有一定数量的论文发表，但是用VLSI和DSP实现小波变换的方法都是基于数字方法，算法复杂度和难度都很高。最近提出的用声表面波器件阵列实现小波变换的方法，能避免复杂的、繁琐的数学计算，并且效果良好，在用模拟器件实现小波变换领域取得了积极性的进展。目前的声表面波式小波变换理处器中，如图I所示，叉指换能器的指条包络I是按照小波函数的包络加权，所以叉指换能器件的声孔径是随小波函数的包络变化的。当小波函数的包络的幅值变小，叉指换能器件的声孔径也变小，衍射越严重。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有抑制衍射的功能的单尺度声表面波式小波变换处理器。为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种单尺度声表面波式小波变换处理器，其特征在于包括压电基片材料，压电基片材料上制作输入换能器和输出换能器。输入换能器的指条面积按照单尺度的Morlet 二进小波函数的包络面积设计，输出换能器为指条相等重叠、均匀周期的叉指换能器。所述输入换能器的设计原理为声表面波在时间T内传播的距离为m时，各指条的|iljnH，si—(n—i)H， ，si—gH，￡1—iH，￡IqHj ci^Hj &2H， ，￡in—iH，￡inH ^7 力S_n S—(n—1)， ，S—2，S_i，S0, SijS2,..., Slri，Sn 的大小来设计；其中，S_n，S_(n_D， . .，S_2，S_i，S0, S1, S2，. . .，Slri, Sn 为在等时间间隔 T 下的单尺度的 Morlet 二进小波函数的包络面积;a_nH,. . . , a_2H, B^1H, a0H, a#, a2H, , Bn^1H,anH 为宇曰 ，cl-n cl-(n-l)， ，3--2，cl-1，￡1。，El1，El2， ，Sn-J，cln 为才曰见，b_n，， ，
b_2, b_1； b0, b1； b2, . . . , bn_1； bn 为指条间距，H 为声孔径；m = a_n+b_n == ... = a_2+b_2 = a^+b^ = a0+b0 = B^b1 = a2+b2=…=an—i+bn—i = an+bn。本发明提供了一种单尺度声表面波式小波变换处理器，其输入换能器的指条面积按照单尺度的Morlet 二进小波函数的包络面积设计时，输入换能器的声孔径不变，并且足够的大，因而该单尺度声表面波式小波变换处理器具有抑制衍射的功能。
本发明提供的一种单尺度声表面波式小波变换处理器克服了现有技术的不足，具有抑制衍射的功能。
图I为指条包络按小波函数包络加权的叉指换能器；图2为本发明提供的一种单尺度声表面波式小波变换处理器的结构示意图；图3为本实施例中输入换能器的设计原理图；附图标记说明I-指条包络；2_输入换能器；3_输出换能器；4_压电基片材料；5_电信号；6-小波变换信号-J-尺度的Morlet 二进小波函数的包络；8_尺度的Morlet 二进小波函·数。
具体实施例方式为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。图2为本发明提供的一种单尺度声表面波式小波变换处理器的结构示意图，所述的一种单尺度声表面波式小波变换处理器包括压电基片材料4,压电基片材料4上制作输入换能器2和输出换能器3。输入换能器2的指条面积按照尺度2-1的Morlet 二进小波函数的包络面积设计，输出换能器3为指条相等重叠、均匀周期的叉指换能器。当电信号5加入输入换能器2时,输入换能器2将电信号5转换成在压电基片材料4的表面上传播的声表面波式的小波变换信号，该声表面波式小波变换信号向输出换能器3传播。当输出换能器3接收到声表面波式的小波变换信号时,它把该声表面波式的小波变换信号转换成电信号式的小波变换信号6，从而实现了小波变换，这样能够制作出单尺度声表面波式小波变换处理器。结合图3来说明图2中输入换能器2的设计原理。图3 中，S_n，S_(Iri)， . .，S_2，S+ S0, S1, S2，. . .，Slri, Sn 为在等时间间隔 T 下的尺度2—1的Morlet 二进小波函数8的包络7的面积。￡l-n ￡1—(n—I)， ，￡1—2，￡1—1，3-q ，&2， ，1，宇曰 JaL b_n t)—(n—丄)， ，b—2，b—工，
b0, b1； b2, . . . , bn_1； bn是指条间距，H是声孔径(即指条重叠长度)，H彡2mm, a_nH, a_(lri)H， ，a_2H, a_1H, a0H，S1H, a2H, ，anH 是各指条面积，a_n+b_n = a_(n-i)~*~b_(n_1)=...=
a—2+b—2 — a—i+b—I —— 3<i+bi —— . . . — an—i+bn—i — Bn^bn — nio声表面波在时间T内传播的距离为m的情况下，各指条的面积a_nH，a^H，,
￡i-2H ￡i—H，￡IqHj ci^Hj sigH， ，￡in—iH，￡inH 力S_n S—(n—丄)， ，S—2，S—丄，S。，Si，S。， ，Sn—工，
Sn的大小来设计。用上面所论述的方法，能够制作出多个单尺度的声表面波式的小波变换处理器。把这些多个单尺度的声表面波式小波变换处理器并联连接能够得到多尺度的声表面波式小波变换处理器。本发明提供的一种单尺度声表面波式小波变换处理器具有输入换能器的声孔径不变，并且足够的大，因而该单尺度声表面波式小波变换处理器具有抑制衍射的功能，适用于雷达、通讯等领域。
权利要求
1.一种单尺度声表面波式小波变换处理器,其特征在于包括压电基片材料(4),压电基片材料(4)上制作输入换能器(2)和输出换能器(3)。输入换能器(2)的指条面积按照单尺度的Morlet 二进小波函数的包络面积设计，输出换能器(3)为指条相等重叠、均匀周期的叉指换能器。
2.如权利要求I所述的一种单尺度声表面波式小波变换处理器，其特征在于所述输入换能器(2)的设计原理为声表面波在时间T内传播的距离为m时，各指条的面积a_nH，Si—(η—ι)Η，· · ·，￡i—gH，￡1—(Η，￡IqHj ci^Hj sigH，· · ·，￡in—(Η，￡inH 力S_nj S—(n—1)，· · ·，S—2，S—1，Sqj Si，S2，. . .，Slri，Sn的大小来设计； 其中，S_n，S_(n_D，, S_2，S_1； S0, S1, S2，. . .，Sn_1； Sn为在等时间间隔T下的单尺度的Morlet 二进小波函数的包络面积;a_nH,. . . , a_2H, a^H, a0H, a#, a2H, , Bn^1H, anH为各指条面积，a_n，(η-1)，· · ·，2， 3·。，，a2，· · ·，&n—1，为 日b—n，b—(η—丄)，· · ·，b—2，b_1 b。，b1 b2，. . .，bn_1 bn 为指条间距，H 为声孔径； m = a—n+b—n = a—(n—D+b—(n—D = · · · = a—2+b—2 = a_1+b_1 = a0+b0 = B^b1 = a2+b2 = · · ·=an-i+bn—1 = an+bno
全文摘要
本发明提供了一种单尺度声表面波式小波变换处理器，其特征在于包括压电基片材料，压电基片材料上制作输入换能器和输出换能器。输入换能器的指条面积按照单尺度的Morlet二进小波函数的包络面积设计，输出换能器为指条相等重叠、均匀周期的叉指换能器。本发明提供的一种单尺度声表面波式小波变换处理器克服了现有技术的不足，具有抑制衍射的功能。
文档编号G06G7/195GK102789566SQ20121026429
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者卢文科, 吕晓洲, 张静端, 朱长纯, 王直杰 申请人:东华大学