Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634840)
Контекстум
Руконтекст антиплагиат система

Непрерывное всплесковое преобразование (110,00 руб.)

0   0
АвторыНовиков Игорь Яковлевич, Северов Павел Григорьевич
ИздательствоИздательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета
Страниц45
ID245300
Аннотация Учебно - методическое пособие подготовлено на кафедре функционального анализа и операторных уравнений математического факультета Воронежского государственного университета.
Кому рекомендовано Рекомендуется для студентов 4, 5 курсов дневного отделения математического факультета.
Непрерывное всплесковое преобразование / И.Я. Новиков, П.Г. Северов .— Воронеж : Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2009 .— 45 с. — 44 с. — URL: https://rucont.ru/efd/245300 (дата обращения: 27.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ≪ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ≫ НЕПРЕРЫВНОЕ ВСПЛЕСКОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ Учебно-методическое пособие для вузов Составители: И.Я. Новиков, П.Г. Северов Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2009 Утверждено научно-методическим советом математического факультета 24 сентября 2009 г., протокол № 1 Рецензент канд. физ.-мат. наук Г.Ю. Северин Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре функционального анализа и операторных уравнений математического факультета Воронежского государственного университета. <...> Рекомендуется для студентов 4, 5 курсов дневного отделения математического факультета. <...> Автор рассматривает непрерывное всплесковое преобразование (ему посвящена целая глава), аналог формулы Планшереля, формулы обращения, функция ядра, а также убывание вейвлетпреобразований. <...> Непрерывное всплесковое преобразование рассматривается с точки зрения теории воспроизводящих ядер. <...> Непрерывное всплесковое преобразование (далее НВП) сравнивается с оконным преобразованием Фурье. <...> С помощью НВП автор определяет различные операторы и исследует характеристики локальной регулярности функций. <...> В отличие от монографий Блаттера К. и Добеши И., данная монография ориентирована на высококвалифицированных инженеров, интересующихся приложениями НВП к прикладным задачам. <...> Одним из важнейших моментов является рассмотрение максимумов модуля всплескового преобразования, которые в совокупности образуют линии максимумов (скелетоны). <...> Отличительной особенностью данной книги является то что здесь дается описание основных функций пакетаMATLAB, связанных с вейвлетами. <...> На практике НВП рассматривается на примере кардиосигнала. <...> Вводится одномерный и комплексный одномерный непрерывный всплесковый анализ. <...> Интегральное всплесковое преобразование <...>
Непрерывное_всплесковое_преобразование_.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ≪ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ≫ НЕПРЕРЫВНОЕ ВСПЛЕСКОВОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ Учебно-методическое пособие для вузов Составители: И.Я. Новиков, П.Г. Северов Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета 2009
Стр.1
Характеристика источников Блаттер К. Вейвлет-анализ. Основы теории / К. Блаттер. – М. : Техносфера, 2004. – 280 с. Весь материал дан на высоком математическом уровне (для глубокого изучения требуется высокий уровень знаний по математическому и функциональному анализу). Автор рассматривает непрерывное всплесковое преобразование (ему посвящена целая глава), аналог формулы Планшереля, формулы обращения, функция ядра, а также убывание вейвлетпреобразований. Добеши И. Десять лекций по вейвлетам / И. Добеши. – Ижевск : Регулярная и хаотическая динамика≫ НИЦ ≪ , 2001. – 464 с. Непрерывное всплесковое преобразование рассматривается с точки зрения теории воспроизводящих ядер. Непрерывное всплесковое преобразование (далее НВП) сравнивается с оконным преобразованием Фурье. С помощью НВП автор определяет различные операторы и исследует характеристики локальной регулярности функций. Малла С. Вэйвлеты в обработке сигналов / С. Малла. – М. : Мир, 2005. – 671 с. В отличие от монографий Блаттера К. и Добеши И., данная монография ориентирована на высококвалифицированных инженеров, интересующихся приложениями НВП к прикладным задачам. На ряду с общим понятием всплескового преобразования, в данной монографии вводится вещественное и аналитическое (комплексное) всплесковое преобразование. Для аналитического всплескового преобразования определяется локально-частотная плотность энергии Pwf (скэйлограмма). Далее рассматриваются вейвлет-хребты, которые показывают в каких точках скэйлограмма максимальна. Одним из важнейших моментов является рассмотрение максимумов модуля всплескового преобразования, которые в совокупности образуют линии максимумов (скелетоны). Скелетоны позволяют выявить различные особенности анализируемого сигнала. Большой объем работы посвящен обработке изображения. 3
Стр.3
Всплески стали необходимым математическим инструментом во многих исследованиях и очень популярными в самых различных приложениях. Всплески используются при анализе наблюдаемых данных (сейсмических и акустических сигналов (именно здесь впервые возник термин ≪ wavelet≫ ), динамике жидкости и турбулентности, строению поверхностей, потокам космических лучей, солнечному ветру, строению галактик). Всплесковое преобразование использовалось также для анализа последовательностей ДНК с целью выявить природу и происхождение дальних корреляций в этих последовательностях. Хорошо известен пример, когда ФБР использовало всплесковый анализ для сжатия информации, в результате чего удалось хранить большое количество отпечатков пальцев в сравнительно небольших компьютерах, что в свою очередь позволило сэкономить значительные средства. Это становится возможным за счет отбрасывания небольших всплесковых коэффициентов после того, как проведено прямое всплеск-преобразование. Красота математического аппарата всплескового преобразования и его значение на практике привлекали и продолжают привлекать к себе исследователей, которые работают как над фундаментальными, так и над чисто прикладными вопросами. 6
Стр.6
Всюду в дальнейшем мы без специальных оговорок будем пользоваться основными определениями и обозначениями функционального анализа. Для лучшего понимания интегрального всплескового преобразования рассмотрим близкие к нему преобразования, которые были известны ранее. § 1. Преобразование Габора Пусть функция f ∈ L2(R) и f(ω) :=  R ее преобразование Фурье. Преобразование Фурье дает частотную информацию, содержащуюся в сигнале, то есть говорит нам о том, каково содержание каждой частоты в сигнале. Интеграл берется от минус бесконечности до плюс бесконечности, по всей временной оси. Поэтому в какой момент времени возникла та или другая частота, когда она закончилась – на эти вопросы ответ получить не удастся. Для преобразования Фурье равнозначно, присутствует ли какая-нибудь частота на протяжении всего исследуемого сигнала или возникла в определенный момент времени, ее вклад все равно будет одинаковым. Для иллюстрации этого явления приведем графики дискретного преобразования Фурье для двух функций: f1(t) =  (sin(2πν1t) +cos(2πν1t))/1000, t ∈ [0, 1 (sin(2πν2t) +cos(2πν2t))/1000, t ∈ [1 2, 1). , 2), (1.2) f2(t) = (sin(2πν1t)+cos(2πν1t)+sin(2πν2t)+cos(2πν2t))/2000. Заметим, что любой сигнал с периодом N может быть представлен в виде суммы дискретных синусоидальных волн (см. [9], п. 3.3.2). Дискретное преобразование Фурье (ДПФ) f есть f[k] = N−1  n=0 f[n] exp 7 −i2πkn N  (1.3) e−iωtf(t)dt (1.1)
Стр.7
−2 0 2 0.5 −0.5 0 0.5 −0.5 0 0.2 0.4 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10−3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 −2 0 2 0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 −0.5 0 0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 −0.5 0 0.2 0.4 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 x 10−3 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Рис. 1: Преобразование Фурье На рис. 1 первая колонка соответствует f1, вторая – f2, ν1 = 99, ν2 = 237. В первой строке – графики исходных функций, во второй – действительные части дискретного преобразования Фурье этих функций, в третьей – мнимые, в четвертой – абсолютные величины. У первой функции частотные характеристики меняются по времени t (они различны на первой и второй половинах отрезка [0, 1]), а у второй – нет. Однако их преобразования Фурье (особенно абсолютные величины) похожи. В связи с вышесказанным отметим, что преобразование Фурье непригодно для анализа нестационарных сигналов, за одним исключением, когда нас интересует лишь частотная информация, а время существования спектральных составляющих неважно. 8
Стр.8