一种双正交小波滤波器组的构造方法
【专利摘要】一种双正交小波滤波器组的构造方法，包括下列步骤：根据要构造小波函数的要求，确定分解低通滤波器h(n)的长度N和重构低通滤波器的长度M，这里N和M为偶数；确定要构造对偶小波母函数和的消失矩阶数；根据公式组计算双正交完全重构滤波器组，获得一组与双正交完全重构滤波器组的系数；将上述结果带入双尺度方程，构造出一组双正交小波基和分解小波函数对应分解高通滤波器，重构小波函数对应重构高通滤波器。与常用的db、bior系列小波滤波器组相比,本发明运用所构造的双正交小波滤波器组对心音信号进行处理,能够获得更好的去噪效果,更精确的心音分类信息以及更小的重构误差率。
【专利说明】一种双正交小波滤波器组的构造方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 本发明涉及一种双正交小波滤波器组的构造方法，主要用于心音信号处理。 【背景技术】
[0002] 音信号是人体中最重要的生理信号之一，是心脏在舒张和收缩运动过程中心肌、 血液和瓣膜等机械振动产生的复合音，直接反映了大血管和心脏系统的机械运动状况和 心脏各个部分的生理和病理信息。
[0003] 在心音信号处理过程中，为了获取最佳结果，对心音信号去噪主要采用db系列 小波，对信号进行分类主要采用更具对称性的coif系列小波，这种针对不同的功能选用 不同小波基的方法柔性差，表现为同一个心音采用不同的小波基处理，不确定性因素会增 多，获得的结果往往稳定性差，并且由于这些小波基都不具备完全对称型，会在心音信号 处理的过程中引入相位失真，导致重构误码率增大。在心音特征提取和识别中，希望能构 造一种专门用于心音信号处理的小波滤波器组，即可进一步提高去噪效果，由可以更好的 表征心音个体特征的细节信息。
【发明内容】
[0004] 技术问题：本发明的目的是提出双正交小波滤波器组的构造方法，利用构造的心 音小波去有效提高去噪效果和表征心音个体特征的能力。
[0005] 本发明提出根据一种构造滤波器长度为偶数的紧支撑双正交小波滤波器组的构 造方法，并进一步心音信号的特点和任意双正交小波函数的构造步骤，构造出用于信号处 理的小波滤波器组。相比常用的db、bior系列小波，本发明构造出的小波滤波器组，运用 所构造的心音小波对心音信号进行处理，能够获得更好的去噪效果，更精确的心音分类信 息以及更小的重构误差率，为心音特征提取和识别的深入研究提供了一种新方法，在表征 心音个体特征的细节方面具有积极的意义。
[0006] 技术方案：如果两个对偶小波母函数Ψ⑴和外)满足如下的双正交关系，即
[0007]
【权利要求】
1. 一种双正交小波滤波器组的构造方法，设Φα)、#(〇、Ψα)和y>(〇为与双正交小 波滤波器组h，A，g，?对应的双正交尺度函数和小波函数，其特征是：该方法包括下列步 骤： 步骤1 :根据要构造小波函数的要求，确定分解低通滤波器h(n)的长度L = N和重构低 通滤波器/?(π)的长度为L = M，这里N和Μ为偶数，有
步骤2 :确定要构造对偶小波母函数Ψ (t)和内〇的消失矩阶数； 步骤3 :计算双正交完全重构滤波器组： 将h(n)和代入下式：
和a(N) = 1，a(2k) = Ok = 1··· (Ν-1),这里<3=/?(/7)?Λ⑷，从而获得一组双正交完全 重构滤波器组的系数：h (η)，，g (η)和到Μ，h (η)对应分解低通滤波器系数，&Π ；)对应 重构低通滤波器系数，g (η)对应分解高通滤波器系数，巩《)对应重构高通滤波器系数； 步骤4 :将上述得到的各滤波器系数带入双尺度方程：
构造出一组双正交小波基Ψ (t)和外/)，分解小波函数Ψ (t)对应分解高通滤波器，重 构小波函数!^(0对应重构高通滤波器。
2. 根据权利要求1所述的双正交小波滤波器组的构造方法，其特征是： 所述步骤1中，取分解尺度滤波器h (η)和重构尺度滤波器力/7)的长度L = 10 ; 所述步骤2中，相应地取Ψ⑴和！^)的消失矩阶数为5,因此有h(n)=
所述步骤3中：根据以上步骤设置和公式（1)，计算双正交完全重构滤波器组，有：
由该方程组可求得一组对应于各滤波器系数的实数解：
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【文档编号】H03H17/02GK104092447SQ201410324629
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】成谢锋, 张正 申请人:南京邮电大学