小波分析筆記一 小波產生的背景和歷史

2021-07-26 07:03:59 字數 1350 閱讀 9067

這裡是第一講筆記。

第一講:小波產生的背景和歷史

一、「點」的概念(重要)

1、以前我們認為在一維空間,點就是乙個數;在二維空間,點就是兩個數(x,y),n維空間的點   (x0,x1...xn)以此類推。

2、線性代數就是在研究3個事情。

(1)線性空間上的點怎麼表達

(2)點怎麼巧妙的表達

(3)同乙個點在不同「基」之下的表示方法之間有什麼關係。

3、把n維空間所有點都直接表示出來是不可能的,所以引入了「基」的概念:用更少的資源把要表達的物件全部表達出來的方法。

4、對於同樣乙個點(訊號),針對不同的問題,應該採用不同的基。

5、不同「基」之間的轉換關係是乙個轉換矩陣,而且是乙個可逆的矩陣!而且,把乙個標準正交基轉化為另乙個標準正交基的矩陣就是正交矩陣。如果都是標準正交基的話,乙個向量的長度是不會變的!

6、複雜的點:

(1)點 = 數列

p(......x-1,x0,x1.......xn)    這些點平方可和,也就是能量有限

(2)進一步複雜:點 = 函式

如果讓你表示乙個n維的點,要如何表達呢?如何表達才讓別人容易接受。這個n維空間的點太抽象了,無法 像二維,3維那樣簡單的作圖。所以這時候就要引入 點=函式這個概念,用函式來表示n維的點,即將空間的「基」看作橫座標,縱座標為幅值,那麼將這些點連起來,就是一條折線。那麼這條折線就代表這個n維空間中的乙個點。

7、點 = 函式

(1)週期函式

常見的就是f(x+2pi) = f(x)

且f(x)在乙個週期內能量有限

(0,2pi)的空間內點的表達

(2)非週期函式

f(x)在正負無窮內能量有限

(-∞,+∞)的空間內點的表達

8、傅利葉分析

2023年傅利葉提出。

9、傅利葉變換

1908(1910) haar構造了乙個函式h(t),具體請參考相關資料。但是當時未引起任何注意,直到2023年之後的小波盛行。

他這說明了傅利葉變換其實沒什麼特別有意義的東西,傅利葉變換只是使用了三角函式作為基,而我完全可以使用其他函式作為基嘛,比如h(t)

10、加窗傅利葉變換

(1) 意義:f(t)在時間點 t0 附近的頻率成分(gabor 1946)   -------區域性頻率的概念,悖論:瞬時頻率,只出現一下,算是無限高的頻率還是某個頻率呢?

(2)加窗傅利葉的問題:窗的寬度與頻率的不匹配,高頻窄窗,低頻寬窗。

(3)2023年解決了上述問題

(4)1980『s  morlet小波。

11、傅利葉變換的缺陷

只能判斷訊號中有這個頻率,卻不能判斷這個頻率出現的時間。那麼加窗傅利葉呢?下回分析

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