小波降噪算法及IP软核实现技术

摘要

小波分析是信号信息获取与处理领域的新技术，它在处理非平稳信号方面具有傅立叶变换无法比拟的优越性。作为小波技术的一个重要应用方向，小波降噪作为数字信号处理领域中的热点和前沿课题，它无论是在理论研究还是在工程应用方面都具有广泛的价值。
　　本文主要研究了小波变换以及小波降噪的相关理论，针对基于傅里叶变换处理非平稳信号所表现出来的缺点，探讨了影响小波降噪的两个重点因素，即最优分解层数和小波基的选取。针对大部分的小波降噪方法根据先验经验预设或单一准则确定阈值，难以达到最优的降噪效果，本文重点讨论降噪算法中阈值的估计，通过搜索最优阈值因子以及不同阈值准则下降噪效果对比，确定该参数下最优降噪阈值，并对文中算法仿真做了详细的分析和总结。实际工程应用中需要根据信号特征、降噪要求综合考虑。
　　本文针对实际工程中小波变换计算复杂度高，仅靠软件实现是无法满足实时信号处理的需求的问题，在介绍IP软核的设计方法和设计思想的基础上，研究了离散小波变换IP软核设计，实现了Mallat算法和重构算法的硬件结构，并探讨了该IP软核在信号降噪处理中的应用，证明了设计的可行性。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．3 论文内容与安排

第二章 小波降噪基本理论及方法研究

2．1 离散小波变换

2．2 多分辨分析与Mallat算法

2．2．1 多分辨率分析

2．2．2 Mallat算法

2．3 小波降噪基本原理

2．3．1 降噪性能的评价标准

2．3．2 分解层数的确定

2．3．3 最优小波基的选取

2．4 常用小波降噪方法及仿真

2．4．1 模极大值法

2．4．2 阈值法

2．4．3 相邻系数法

2．4．4 空域相关滤波法

2．5 本章小结

第三章 离散小波变换IP软核实现研究

3．1 IP技术概述

3．2 IP核设计流程

3．3 离散小波变换硬件架构设计研究

3．3．1 设计目标

3．3．2 小波分解单元设计

3．3．3 小波重构单元设计

3．4 仿真与验证

3．5 本章小结

第四章 离散小波变换IP软核在信号降噪中的应用

4．1 离散小波变换IP核在信号降噪中意义

4．2 系统硬件架构方案设计

4．2．1 输入接口单元设计

4．2．2 存储单元设计

4．2．3 控制单元设计

4．2．4 系数处理单元设计

4．3 仿真与验证

4．4 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果