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全相位模板设计中的3个重要因素及窗函数选择对信号特征处理效果的影响

【摘要】:处理信号谱特征、模板维度和窗函数是设计全相位模板需要考虑的3个重要因素,高频分量很少的信号满足上面设计模板时的假设条件,效果比较理想。此外,窗函数的选择重新调整了模板系数,具有进一步低通处理效果,显然对高频会造成损伤,上面实验结果得到证实。

本章首先介绍了模板设计的传统方法,对基于沃尔什变换、傅里叶变换和离散余弦变换的1/2、1/3、1/4和1/8内插模板提供了通解;其次,分别从列率谱和频谱方面分析图像1/2抽取时谱调制规律,结合模板处理原理提出了重叠模板的概念,此模板在图像处理时具有最大程度重叠的特征,满足全相位处理的规律;第三,整理了基于DCT的全相位模板设计原理(即Ⅰ型全相位模板),以第5章内容为基础并集合模板概念提出了基于DFT/DWT/DCT的无窗、单窗和双窗II型全相位模板,从变换域角度进行低通滤波,因此具有小波处理特征,而且可以选择不同类型基础使模板构造自由度更大;最后,设计了2∶1下取样的一维和二维信号的内插重构,对传统方法和全相位方法共27种结果进行了对比,全相位内插模板处理效果普遍优于传统方法3dB(小波除外)。

处理信号谱特征、模板维度和窗函数是设计全相位模板需要考虑的3个重要因素,高频分量很少的信号满足上面设计模板时的假设条件,效果比较理想。但对于具有丰富高频的信号,传输特性的设置应该重新考虑。此外,窗函数的选择重新调整了模板系数,具有进一步低通处理效果,显然对高频会造成损伤,上面实验结果得到证实。如何根据期望目标特征量自适应地设计高性能模板是值得研究的方向。