小波分析在水文学中的应用-地球科学期刊2

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小波分析

小波分析

小波分析小波分析是一种在信号处理领域中常用的数学工具。

它可以分析和处理各种类型的信号,包括音频、图像和视频等。

小波分析的概念来源于法国数学家Jean Morlet在20世纪80年代提出的一种数学理论,经过不断的发展和改进,如今已成为信号处理中不可或缺的技术之一。

小波分析的基本思想是将信号分解成不同尺度和频率的小波基函数。

这些小波基函数可以看作是时间和频率的局部性的权衡。

相比于传统的傅里叶分析和傅立叶变换方法,小波分析更加适用于处理非平稳信号,因为它允许信号在时间和频率上的变化。

小波分析的核心概念是小波变换,它将信号分解成不同频率的小波分量,并用小波系数表示。

这些小波系数可以提供关于信号的时间和频率信息。

小波变换可以通过离散小波变换(DWT)或连续小波变换(CWT)来实现。

DWT适用于离散信号,而CWT适用于连续信号。

小波分析有许多优点。

首先,它可以提供更精确的时间和频率信息。

由于小波基函数具有局部性,它们可以更好地捕捉信号的瞬时特性。

其次,小波分析可以有效地处理非平稳信号。

传统的傅里叶变换方法基于信号是稳态的假设,对于非平稳信号的处理效果会相对较差。

而小波分析通过局部分析的方式,可以更好地处理非平稳信号。

此外,小波分析还可以提供多分辨率分析的能力。

通过对小波系数的分层表示,可以在不同的分辨率下对信号进行分析,从而可以同时关注信号的整体结构和细节。

在实际应用中,小波分析有广泛的应用。

在音频和音乐领域,小波分析可以用于音频信号的压缩、去噪和特征提取等方面。

在图像和视频领域,小波分析可以用于图像压缩、边缘检测和运动分析等。

此外,小波分析还可以应用于金融领域的数据分析、生物医学信号的处理和地震信号的分析等。

总的来说,小波分析是一种强大的信号处理技术,它可以提供更精确和全面的信号分析。

小波分析在不同领域有广泛的应用,并且随着技术的发展和创新,其应用范围还会不断扩大。

通过深入研究和应用小波分析,我们可以更好地理解和处理各种类型的信号,为我们的生活和工作带来更大的便利和效益。

小波分析简述

小波分析简述

第一篇:小波分析发展历史简述1910年,Haar提出了L2(R)中第一个小波规范正交基,即Haar正交基。

1936年,Littlewood和Paley对傅立叶级数建立了二进制频率分量分组理论,(即L-P理论:按二进制频率成分分组,其傅立叶变换的相位并不影响函数的大小和形状),这是多尺度分析思想的最早起源。

1952年~1962年,Calderon等人将L-P理论推广到高维,建立了奇异积分算子理论。

1965年,Calderon发现了著名的再生公式,给出了抛物型空间上H1的原子分解。

1974年,Coifman实现了对一维空间和高维空间的原子分解。

1976年,Peetre在用L-P理论对Besov空间进行统一描述的同时,给出了Besov空间的一组基。

1981年,Stromberg引入了Sobolev空间Hp的正交基,对Haar正交基进行了改造,证明了小波函数的存在性。

1981年,法国地球物理学家Morlet提出了小波的正式概念。

1985年,法国数学家Meyer提出了连续小波的容许性条件及其重构公式。

1984年~1988年,Meyer、Battle和Lemarie分别给出了具有快速衰减特性的小波基函数:Meyer小波、Battle-Lemarie样条小波。

1987年,Mallat将计算机视觉领域中的多尺度分析思想引入到小波分析中,提出了多分辨率分析的概念,统一了在此前的所有具体正交小波的构造,给出了构造正交小波基的一般方法,提出了快速小波变换(即Mallat算法)。

1988年,Daubechies基于多项式方式构造出具有有限支集的光滑正交小波基(即Daubechies基)。

Chui和中国学者王建忠基于样条函数构造出单正交小波函数,并提出了具有最优局部化性能的尺度函数和小波函数的一般性构造方法。

1988年,Daubechies在美国NSF/CBMS 主办的小波专题研讨会上进行了10次演讲,引起了广大数学家、物理学家、工程师以及企业家的重视,将小波理论发展与实际应用推向了一个高潮。

浅谈小波分析理论及其应用

浅谈小波分析理论及其应用

浅谈小波分析理论及其应用
小波分析是一种在时间上和频率上非常灵活的方法,它将函数分解为不同频率的小波,从而更好地理解信号特征。

小波分析对于信号和图像处理领域有着广泛的应用,它可以用于去噪、压缩、特征提取和模式识别等方面。

小波分析的基本原理是根据小波函数的特点进行信号的分解。

小波函数有时域和频域的双重特性,这使得小波分析可以在时间和频率上同时分析信号。

小波函数有许多种类,其中最著名的是Morlet小波函数和Haar小波函数。

不同类型的小波函数有着不同的特点,可以用于处理不同类型的信号。

小波分析的应用非常广泛,其中最重要的是信号的去噪。

小波去噪可以利用小波分解的多尺度分析特性,将信号分成多个不同的频率带,去除噪声后再进行重构。

由于小波函数的好处在于可以在不同的时间尺度和频率上描述函数的特征,因此可以避免传统傅里叶变换中产生的频域和时间域之间的不确定性问题。

小波分析还可以用于信号的压缩。

小波变换可以将信号表示为一组小波系数,这些小波系数可以提供基于特征的图像压缩,以适合数字传输。

此外,小波变换还可以使用不同的频带系数来减少压缩过程中所需的位数,从而减小数据存储和传输的成本。

除了去噪和压缩之外,小波分析还可以用于图像处理中的特征提取、形态学分析和模式识别。

小波分析可以提供对图像特征的多尺度分析和检测,以便更有效地检测和分类图像。

在医学图像处理和物体识别领域,小波分析成为了一种广泛使用的工具。

总之,小波分析是一种非常有用的信号和图像分析工具,它在不同领域中有着广泛的应用。

随着技术的进步,小波分析的应用还将不断发展和拓展,成为更有效的数学工具。

小波分析-经典解读

小波分析-经典解读

时间序列-小波分析时间序列(Time Series )是地学研究中经常遇到的问题。

在时间序列研究中,时域和频域是常用的两种基本形式。

其中,时域分析具有时间定位能力,但无法得到关于时间序列变化的更多信息;频域分析(如Fourier 变换)虽具有准确的频率定位功能,但仅适合平稳时间序列分析。

然而,地学中许多现象(如河川径流、地震波、暴雨、洪水等)随时间的变化往往受到多种因素的综合影响,大都属于非平稳序列,它们不但具有趋势性、周期性等特征,还存在随机性、突变性以及“多时间尺度”结构,具有多层次演变规律。

对于这类非平稳时间序列的研究,通常需要某一频段对应的时间信息,或某一时段的频域信息。

显然,时域分析和频域分析对此均无能为力。

20世纪80年代初,由Morlet 提出的一种具有时-频多分辨功能的小波分析(Wavelet Analysis )为更好的研究时间序列问题提供了可能,它能清晰的揭示出隐藏在时间序列中的多种变化周期,充分反映系统在不同时间尺度中的变化趋势,并能对系统未来发展趋势进行定性估计。

目前,小波分析理论已在信号处理、图像压缩、模式识别、数值分析和大气科学等众多的非线性科学领域内得到了广泛的应。

在时间序列研究中,小波分析主要用于时间序列的消噪和滤波,信息量系数和分形维数的计算,突变点的监测和周期成分的识别以及多时间尺度的分析等。

一、小波分析基本原理1. 小波函数小波分析的基本思想是用一簇小波函数系来表示或逼近某一信号或函数。

因此,小波函数是小波分析的关键,它是指具有震荡性、能够迅速衰减到零的一类函数,即小波函数)R (L )t (2∈ψ且满足:⎰+∞∞-=0dt )t (ψ (1)式中,)t (ψ为基小波函数,它可通过尺度的伸缩和时间轴上的平移构成一簇函数系:)abt (a)t (2/1b ,a -=-ψψ 其中,0a R,b a,≠∈ (2) 式中,)t (b ,a ψ为子小波;a 为尺度因子,反映小波的周期长度;b 为平移因子,反应时间上的平移。

小波分析法

小波分析法

小波分析法
小波分析法是近些年迅速发展的一门分析工具。

小波分析法源自它的发明者尤塔·贝克(Inventor Yuriy Buck)于1987年提出,他提出小波变换并发展出一个方便用于研究各种类型时间序列信号及其特性的算法。

从此,小波分析法就变成了由计算机代替人工实施物理信号分析的重要工具。

小波分析法有利于科学家们研究各种物理现象,有助于他们精确强大的来对物
理实体进行分析和建模,例子如高等教育领域的模拟和分析。

有了小波分析法所提供的这种分析框架,科研人员们得以更好的把握和理解这些系统物理现象。

尤其在高等教育领域,小波分析法能够很好地分析出更好的结构及其处理方案,有效地评估和控制在系统运行过程中存在的不稳定因素。

此外,小波分析法也可以用于识别特定动作和信号特性,实现识别以及记忆。

例如可以应用于语音识别、回声测量仪行为分析等识别,以及用于还原复杂信号的恢复。

在高等教育领域,小波分析法可以用于分析大量的资料和数据,把复杂的数据进行有效地拆分,从而优化高等教育分析结果。

综上所述,小波分析法可以为高等教育提供全面、准确的分析技术,无论是数
据收集、统计分析、识别信号特性等等,小波分析法都可以提供强大的工具。

因此,小波分析法对于高等教育行业具有十分重要的意义,并将在未来发挥更大的作用。

小波分析的应用领域及实际案例探究

小波分析的应用领域及实际案例探究

小波分析的应用领域及实际案例探究引言:随着科学技术的发展,人们对于信号处理和数据分析的需求越来越高。

小波分析作为一种新兴的信号处理方法,因其在时频域上的优势而受到广泛关注。

本文将探讨小波分析的应用领域,并通过实际案例来展示其在各个领域的应用。

一、金融领域中的小波分析金融市场波动性大,传统的统计方法往往难以捕捉到市场的非线性特征。

小波分析通过对金融时间序列进行分解,能够将长期趋势和短期波动分离出来,从而更好地理解市场的运行规律。

例如,在股票市场中,通过小波分析可以确定股票价格的趋势和周期,帮助投资者做出更准确的决策。

同时,小波分析还可以用于金融风险管理,通过对金融市场的波动进行预测,减少风险。

二、医学领域中的小波分析医学信号通常具有非平稳性和非线性特征,如心电图、脑电图等。

小波分析在医学领域的应用非常广泛。

例如,在心电图分析中,小波分析可以用于检测心率变异性,帮助医生判断心脏病患者的病情。

此外,小波分析还可以用于脑电图的频谱分析,帮助医生诊断癫痫等脑部疾病。

三、图像处理中的小波分析图像处理是小波分析的另一个重要应用领域。

小波变换可以将图像分解为不同尺度的频带,从而提取图像的局部特征。

例如,在图像压缩中,小波变换可以通过去除高频细节信息来减少图像的数据量,从而实现图像的压缩。

此外,小波分析还可以用于图像去噪、边缘检测等图像处理任务。

四、语音处理中的小波分析语音信号通常具有时间-频率的非平稳特性,传统的傅里叶变换无法很好地处理这种信号。

小波分析在语音处理中有着广泛的应用。

例如,在语音识别中,小波分析可以提取语音信号的频谱特征,用于语音信号的特征匹配。

此外,小波分析还可以用于语音合成、语音增强等任务。

五、实际案例探究为了更好地理解小波分析在实际中的应用,我们以图像处理为例进行探究。

在图像处理中,小波分析被广泛应用于图像去噪任务。

通过对图像进行小波变换,可以将图像分解为不同频带的系数。

根据小波系数的分布情况,可以选择性地去除高频细节信息,从而实现图像的去噪。

小波变换在信号分析中的应用

小波变换在信号分析中的应用

小波变换在信号分析中的应用小波变换是一种广泛应用于信号分析的数学工具,它能够提供有关信号的时域和频域信息,具有优秀的时频分辨能力。

在信号处理领域,小波变换被广泛应用于音频、图像、视频处理以及生物医学、金融市场分析等诸多领域。

一、小波变换的基本概念及原理:小波变换是一种基于窗函数的信号分析方法。

与傅里叶变换相比,小波变换具有更好的局部性质。

傅里叶变换将信号分解为全局频域信息,而小波变换将信号分解为时域和频域的局部信息。

这种局部性质使得小波变换在信号分析中具有更强的时频定位能力。

小波变换的核心思想是通过选取适当的母小波函数,将信号分解成一系列不同尺度和不同位置的小波基函数的线性叠加。

小波基函数是通过母小波在时移、尺度(伸缩)、反射等变换下产生的。

通过对不同频率和时域尺度的小波基函数进行线性叠加,可以还原原始信号。

二、小波变换在信号分析中的应用:1. 信号压缩和去噪:小波变换能够将信号分解成不同频率和时域分辨率的小波系数,便于对不同频段的信号进行分析。

在信号压缩中,可以通过选择适当的小波基函数将信号的高频部分进行舍弃,以达到压缩信号的目的。

而在去噪方面,利用小波变换将信号分解成不同频带,可以提取出信号的主要成分,滤除噪声干扰。

2. 信号特征提取:小波变换还可以用于信号特征提取。

通过选择适当的小波基函数,可以将信号分解成不同频率和时域尺度的小波基函数的线性叠加,得到信号的局部特征。

这对于分析非平稳信号和瞬态信号非常有用,可以通过分析小波系数来获取和描述信号的特征。

3. 时间-频率分析:小波变换为信号的时频分析提供了一种有效的方法。

传统的频谱分析方法(如短时傅里叶变换)无法提供较好的时域和频域分辨率,在分析非平稳信号时效果较差。

而小波变换具有更好的时频局部性,能够提供精确的时域和频域信息,因此在时间-频率分析中得到广泛应用。

三、小波变换的应用案例:1. 声音信号分析:小波变换在音频处理中有着广泛的应用。

通过对音频信号进行小波变换,可以提取出每个时间段内不同频率的能量分布,并用于声音的识别、分类、音频编码等方面。

基于小波分析的信号处理技术研究

基于小波分析的信号处理技术研究

基于小波分析的信号处理技术研究随着现代社会科学技术的不断发展,数字信号处理已成为现代社会中不可缺少的一部分。

在数字信号处理领域中,小波分析是一种非常重要的工具。

它可以对信号进行分析和处理,包括信号的去噪、压缩、过滤、分割等。

下面我们就基于小波分析的信号处理技术进行研究探讨。

一、小波分析概述小波分析(Wavelet Analysis)是一种新型的信号处理技术,它是基于小波变换的信号分析方法。

相比于传统的傅里叶变换方法,小波分析具有更好的时域和频率分辨率,而且可以处理非平稳信号。

小波变换是一种时频分析方法,它可以将一段时间序列信号分解成一系列的小波函数,从而识别出信号的不同特征。

小波分析在许多领域得到了广泛应用,如信号处理、图像处理、模式识别、数据压缩和量化等。

二、小波分析的优势小波分析相比于传统的信号处理方法有很多优势。

首先,它可以分析非平稳信号,这在很多领域中都是非常重要的,如生物信号处理、语音信号处理等。

其次,它可以将信号分解成多个频率分量,并且每个频率分量都有不同的时间和频率分辨率。

这使得小波分析可以精确地分析信号的局部特征。

此外,小波分析还可以适应不同的滤波器和分解层数,这使得小波分析的灵活性非常高。

三、小波分析在信号处理中的应用小波分析在信号处理中有很广泛的应用。

下面我们将分别对小波分析在信号去噪、信号压缩和信号分割中的应用进行探讨。

1、信号去噪小波去噪是指利用小波分析技术对信号进行降噪处理。

利用小波分析可以将原始信号分解成多个频率分量,在低频部分信号中保留有效信号,而在高频部分中滤除噪声信号。

小波去噪的方法相对于传统的去噪方法更加精确且有效。

在语音信号处理、图像处理和生物信号处理等方面都得到了广泛的应用。

2、信号压缩小波压缩是一种有效的信号压缩方法,它可以通过将信号分解成多个频率分量,进而将信号的高频部分进行舍弃,来实现对信号的压缩。

小波压缩方法与传统的压缩方法相比,具有更高的压缩比和更好的保真性能。

小波分析-经典

小波分析-经典

时间序列-小波分析时间序列(Time Series )是地学研究中经常遇到的问题。

在时间序列研究中,时域和频域是常用的两种基本形式。

其中,时域分析具有时间定位能力,但无法得到关于时间序列变化的更多信息;频域分析(如Fourier 变换)虽具有准确的频率定位功能,但仅适合平稳时间序列分析。

然而,地学中许多现象(如河川径流、地震波、暴雨、洪水等)随时间的变化往往受到多种因素的综合影响,大都属于非平稳序列,它们不但具有趋势性、周期性等特征,还存在随机性、突变性以及“多时间尺度”结构,具有多层次演变规律。

对于这类非平稳时间序列的研究,通常需要某一频段对应的时间信息,或某一时段的频域信息。

显然,时域分析和频域分析对此均无能为力。

20世纪80年代初,由Morlet 提出的一种具有时-频多分辨功能的小波分析(Wavelet Analysis )为更好的研究时间序列问题提供了可能,它能清晰的揭示出隐藏在时间序列中的多种变化周期,充分反映系统在不同时间尺度中的变化趋势,并能对系统未来发展趋势进行定性估计。

目前,小波分析理论已在信号处理、图像压缩、模式识别、数值分析和大气科学等众多的非线性科学领域内得到了广泛的应。

在时间序列研究中,小波分析主要用于时间序列的消噪和滤波,信息量系数和分形维数的计算,突变点的监测和周期成分的识别以及多时间尺度的分析等。

一、小波分析基本原理1. 小波函数小波分析的基本思想是用一簇小波函数系来表示或逼近某一信号或函数。

因此,小波函数是小波分析的关键,它是指具有震荡性、能够迅速衰减到零的一类函数,即小波函数)R (L )t (2∈ψ且满足:⎰+∞∞-=0dt )t (ψ (1)式中,)t (ψ为基小波函数,它可通过尺度的伸缩和时间轴上的平移构成一簇函数系:)abt (a)t (2/1b ,a -=-ψψ 其中,0a R,b a,≠∈ (2) 式中,)t (b ,a ψ为子小波;a 为尺度因子,反映小波的周期长度;b 为平移因子,反应时间上的平移。

小波分析及其应用

小波分析及其应用

现代数字信号处理作业小波分析及其应用电研111梁帅小波分析及其应用1.小波分析的概念和特点1.1小波理论的发展概况20世纪80年代逐渐发展和兴起的小波分析(wavelctanalysis)是20世纪数学领域中研究的重要杰出成果之一。

小波分析理论作为数学界中一种比较成熟的理论基础,应用到了各种领域的研究当中,推动了小波分析在各工程应用中的发展。

它作为一种新的现代数字信号处理算法,汲取了现代分析学中诸如样条分析、傅立叶分析、数值分析和泛函分析等众数学多分支的精华部分,替代了工程界中一直应用的傅立叶变换,它是一种纯频域分析方法,不能在时频同时具有局部化特性。

而小波分析中的多尺度分析思想,犹如一台变焦照相机,可以由粗及精逐步观察信号,在局部时频分析中具有很强的灵活性,因此有“数学显微镜”的美称。

它能自动随着频率增加而调节成窄的“时窗”和宽的“频窗”,又随着频率降低而调节成宽的“时窗”和窄的“频窗”以适应实际分析需要。

另外,小波变换在经过适当离散后可以够成标准正交基或正交系,这些在理论和应用上都具有十分重要的意义,因此,小波分析在各个领域得到了高度的重视并取得了许多重要的成果。

小波变换作为一种数学理论和现代数字信号处埋方法在科学技术界引起了越来越多专家学者的关注和重视。

在数学家看来,基于小波变换的小波分析技术是当今数值分析、泛函分析、调和分析等半个多世纪以来发展最完美的结晶,是正在发展中的新的数学分支。

在工程领域,特别是在信号处理、图像处理、机器视觉、模糊识别、语音识别、流体力学、量子物理、地震勘测、电磁学、CT成像、机械故障诊断与监控等领域,它被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。

然而,小波分析虽然在众多领域中已经取得了一定的成果,但是,有专家预言小波分析理论的真正高潮并没有到来。

首先,小波分析尚需进一步完善,除一维小波分析理论比较成熟以外,向量小波和多维小波则需要进行更加深入的研究与讨论;其次,针对不同情况选择不同的小波基函数,实现的效果是有差别性的这一问题,对最优小波基函数的选取方法有待进一步研究。

小波分析原理

小波分析原理

小波分析原理
小波分析原理是一种基于时频分析的数学工具,可以将信号分解成不同频率的小波成分,并对这些成分进行分析和处理。

小波分析原理的关键是小波函数的选择和尺度变换。

小波函数通常具有局部化的特性,能够在时间和频率上同时进行局部分析。

小波函数的尺度变换可以实现不同频率范围的分析,通过调整尺度参数,可以实现对不同频率小波成分的捕捉和揭示。

小波分析原理中的核心概念是小波变换和小波系数。

小波变换是指将信号与小波函数进行卷积运算,得到一系列的小波系数。

小波系数可以反映信号在不同频率上的能量分布情况,较大的小波系数表示信号在对应频率上具有较高的能量。

通过对小波系数进行进一步的分析和处理,可以获取信号的时频信息,如信号的频率、幅值和相位等。

小波分析原理具有许多优点,如适应非平稳信号分析、精确的时频局部化特性、多尺度分析能力等。

它在信号处理、图像处理、模式识别等领域有广泛的应用。

基于小波分析的华北地区近61年降水变化特征

基于小波分析的华北地区近61年降水变化特征

基于小波分析的华北地区近61年降水变化特征近年来,气候变化成为全球热议的话题之一。

气候变化对全球各地区的降水变化产生了深远的影响,特别是对华北地区的降水变化。

了解华北地区近61年的降水变化特征对于预防和应对气候变化具有重要意义。

本文将基于小波分析的方法,对华北地区近61年降水变化特征进行研究和分析。

我们需要了解小波分析的基本原理。

小波分析是一种非参数的信号处理技术,可以将信号分解成不同频率的成分。

小波分析在处理非平稳信号和突变信号方面具有很大的优势,因此在研究降水变化特征时具有较高的适用性。

通过小波分析可以将时间序列信号进行时频分解,得到不同尺度下的频率成分,从而揭示出信号的局部特征和变化规律。

接下来,我们将对华北地区近61年的降水数据进行小波分析。

我们收集了华北地区近61年的降水数据,包括每年的降水量和时间序列。

然后,将这些数据进行小波分析,得到不同尺度下的降水变化情况。

通过小波分析,我们可以得到不同时间尺度下的降水变化特征,包括长期趋势、周期性变化和突变情况等。

在进行小波分析之后,我们发现华北地区近61年的降水变化具有以下特征:华北地区的年降水量整体呈现出逐渐减少的趋势。

尤其是近几十年来,降水量减少的趋势更为明显。

这一趋势可能与气候变化和人类活动有一定的关系。

气候变化导致了华北地区降水量的不稳定和减少,而人类活动则加剧了这一趋势。

华北地区的降水变化具有一定的周期性。

在小波分析的结果中,我们发现了一些明显的周期性成分,包括年内季节性变化和年际多年变化。

这些周期性变化对于了解华北地区降水的变化规律和预测未来的降水趋势具有重要意义。

华北地区的降水变化还存在一些突变情况。

在小波分析的结果中,我们发现了一些突变点,这些突变点可能对于了解华北地区降水变化的原因和机制具有重要意义。

通过对这些突变点的分析,我们可以揭示出华北地区降水变化的关键因素和影响因素。

基于小波分析的方法可以揭示出华北地区近61年降水变化的特征。

小波分析及其应用(精品教程)

小波分析及其应用(精品教程)
0 A B ,使
A c j ,k
2 l
2Βιβλιοθήκη j k c


2 j ,k
j ,k
2
B c j ,k
2 l2
2 l2
对所有二重双无限平方可和序列 c j ,k 成立, 即对于 c j ,k 立。

j k
c


2 j ,k
k
c e
k

ikx
(8.1-1)
1 2 (8.1-2) f x e ikx dx 0 2 然而,被分析函数的性质并不能完整地由傅里叶系数来刻划,这里有一个例子来说 [3] 明 :从任一个平方可和的函数 f ( x) 出发,为了得到一个连续函数 g ( x) ,只需或者增大 f(x)的傅里叶系数的模,或者保持它不变并适当地改变系数的位相。因此,不可能仅根 据傅里叶系数大小的阶就预知函数的性质(如大小、正则性) 。 傅里叶变换的定义如式(8.1-3)、(8.1-4) ck
为了能重构信号 f t ,要求 j ,k j ,kZ 是 L2 R 的 Riesz 基。 定义 8.2-1 一个函数 L2 R 称为一个 R 函数,如果 j ,k j ,kZ 在下述意义上是一个
Risez 基: j ,k , j , k Z 的线性张成在 L2 R 中是稠密的,并且存在正常数 A 与 B ,
16
第八章 小波分析理论及应用 间。一个适当的表示应结合这两者互补描述的优点,并用一个离散的刻划来表示,以适 应通讯理论[3]。 ” 为此,人们提出了短时傅里叶变换(STFT)的概念: ˆ 满足: 定义 8.1-1 若 W L2 R 选择得使 W 与它的傅里叶变换 W

时间序列的小波分析及等值线图、小波方差制作

时间序列的小波分析及等值线图、小波方差制作

时间序列的小波分析时间序列(Time Series )是地学研究中经常遇到的问题。

在时间序列研究中,时域和频域是常用的两种基本形式。

其中,时域分析具有时间定位能力,但无法得到关于时间序列变化的更多信息;频域分析(如Fourier 变换)虽具有准确的频率定位功能,但仅适合平稳时间序列分析。

然而,地学中许多现象(如河川径流、地震波、暴雨、洪水等)随时间的变化往往受到多种因素的综合影响,大都属于非平稳序列,它们不但具有趋势性、周期性等特征,还存在随机性、突变性以及“多时间尺度”结构,具有多层次演变规律。

对于这类非平稳时间序列的研究,通常需要某一频段对应的时间信息,或某一时段的频域信息。

显然,时域分析和频域分析对此均无能为力。

20世纪80年代初,由Morlet 提出的一种具有时-频多分辨功能的小波分析(Wavelet Analysis )为更好的研究时间序列问题提供了可能,它能清晰的揭示出隐藏在时间序列中的多种变化周期,充分反映系统在不同时间尺度中的变化趋势,并能对系统未来发展趋势进行定性估计。

目前,小波分析理论已在信号处理、图像压缩、模式识别、数值分析和大气科学等众多的非线性科学领域内得到了广泛的应。

在时间序列研究中,小波分析主要用于时间序列的消噪和滤波,信息量系数和分形维数的计算,突变点的监测和周期成分的识别以及多时间尺度的分析等。

一、小波分析基本原理1. 小波函数小波分析的基本思想是用一簇小波函数系来表示或逼近某一信号或函数。

因此,小波函数是小波分析的关键,它是指具有震荡性、能够迅速衰减到零的一类函数,即小波函数)R (L )t (2∈ψ且满足:⎰+∞∞-=0dt )t (ψ (1)式中,)t (ψ为基小波函数,它可通过尺度的伸缩和时间轴上的平移构成一簇函数系:)abt (a)t (2/1b ,a -=-ψψ 其中,0a R,b a,≠∈ (2)式中,)t (b ,a ψ为子小波;a 为尺度因子,反映小波的周期长度;b 为平移因子,反应时间上的平移。

水文序列小波分析中分解层数选择方法

水文序列小波分析中分解层数选择方法

中图分 类 号 : 3 3 P 3
文献标 识 码 :A
文 章编 号 :0 0 0 5 (0 20 — 0 1 0 10 — 8 22 1)4 0 0 — 7 检验 结果 ; 对噪声 进行 小波 分解 时 , 大分 解层 上常 ② 较
会 产 生 一 些 自相关 性较 好 的子 信 号 旧 这 会 与 真 实 信 , 号混 淆 ,使 白化 检验 结果 和 D L选择 结 果容 易 出现 偏
摘 要 :小波分 解层 数 的合理 选择 是 水文序 列 小波 分析 结果 的重要 影 响 因素。在 详 细分析 和定 量描述
不 同类 型噪 声 的能量 分布 规律 的基 础上 。 据水 文序 列 中确 定成分 和噪 声成 分 的能量 分布规律 的差异 , 依
提 出了一 个 小波分 解层 数 选择 方 法 。通过 对 不 同类 型模 拟序 列 和不 同特 性 实测 水 文序 列进 行 分析 , 验
证 了所提 方 法的有 效 性和 实用性 。结果 表 明 : 列组 成 、 声含 量等 因素对 小波分 解层数 的 选择 结果有 序 噪
较 大影 响 , 噪 声 类型 对 小波 分解 层数 选择 结果 影响 较 小 : 用 该方 法确 定 小波 分解 层数 的 同时 , 可 但 应 还
以有 效地识 别和 区分各 层上 是 确定成 分 或是噪 声 成分 .进 而 可为序 列模拟 预 测提 供依 据 。 由于所提 方 法基 于水 文序 列不 同成 分 变化特 性 的差异 建 立 , 因此有 较好 的物 理依 据且 分析 结合 理 可靠 。 关 键词 : 文 时 间序 列 ; 水 小波分析 ; 解层 数 ; 分 蒙特 卡 罗试验 ; 量分布 能
分 析 中一般 认 为 噪声服 从正 态分 布 .而水 文序 列含 有

小波分析的原理及应用

小波分析的原理及应用

小波分析的原理及应用什么是小波分析?小波分析是一种在时频领域中分析和处理信号的数学工具。

它通过将信号分解成一组不同频率的小波基函数来描述信号的时频特性,并能够提供更细致的时频信息。

相比于傅里叶变换,小波分析能够更好地适应非平稳信号。

小波分析的原理小波分析基于一组小波基函数,这些基函数是用来描述信号局部特征的。

小波基函数是由一个母小波函数通过平移和缩放得到的。

小波基函数可以在时域和频域之间进行转换,因此可以提供更为准确的时频分析。

以下是小波分析的基本原理:1.小波基函数的选择:在进行小波分析之前,需要选择适合信号特征的小波基函数。

不同的小波基函数适用于不同类型的信号,如哈尔小波、Daubechies小波和Morlet小波等。

2.小波变换:小波变换是将信号分解成一系列尺度和平移后的小波基函数的过程。

这样可以提供信号在不同频率和时间尺度上的信息。

3.尺度和平移参数的选择:小波分析中的关键问题之一是如何选择合适的尺度和平移参数。

不同的尺度和平移参数可以提供不同粒度的时频信息。

4.小波系数的计算:对于给定的信号,小波分析将其分解为一系列的小波系数。

这些小波系数表示信号在不同尺度和频率上的能量分布。

5.小波重构:通过将小波系数与小波基函数进行线性组合,可以将信号从小波域重新构建回时域。

小波分析的应用小波分析在许多领域中有着广泛的应用,包括:1. 信号处理小波分析在信号处理中被广泛应用。

通过小波变换,可以对非平稳信号进行时频分析,并能够提供更详细的时频特性。

小波分析可以用于音频处理、图像处理以及语音识别等领域。

2. 压缩与编码小波变换可以对信号进行压缩和编码。

通过选择合适的小波基函数和尺度参数,可以在保持较高的信号质量的同时,减小信号的数据量。

3. 金融分析小波分析在金融分析中也有应用。

通过小波变换,可以对不同频率的金融时间序列进行分析,揭示出不同周期的市场行情。

4. 医学图像处理小波分析在医学图像处理中也扮演重要的角色。

小波分析理论与应用(清晰版)

小波分析理论与应用(清晰版)

ψ
1 2
+∞
−∞
x −b f (x )ψ dx =< f ,ψ a ,b > a
− 1 2
ψ a ,b ( x ) = a
x−b ψ a
1 f (x) = Cψ
da ∫−∞ ∫−∞ (Wψ f )(a, b)ψ a,b (x) a 2 db
+∞ +∞
基本概念:基小波与参数
• • • • • • 固有频率 振型 振型曲率 柔度矩阵 刚度矩阵 等……
敏感指标—小波包分量能
Ef = ∫
+∞ −∞
f
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(t )dt = ∑ E ( f
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)
E f
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f (t ) dt
i j 2
f ji (t ) 是第j层第i个小波包分量
敏感指标—小波包分量能
小波分析理论与应用
•基本概念 •基于Matlab的使用 •健康监测等工程应用
发展历程
• 基础:现代调和分析理论 • 背景:泛函、傅里叶理论、数字信号等 • 历程:FT或FFT—STFT—WT与WPT
FT的优缺点——由其定义决定
• 优点:频域的分辩率最高 • 缺点:
– 频域丢失了时间信息,时域丢失了频率信息 – 仅适用于平稳信号
• 频带3,4
– 是由于一阶波浪效应引起
• 频带6,7
– 与结构共振有关,由风及二阶海浪效应引起
• 较大漂移由作用于结构的静水压力引起
对非平稳信号的把握
• 局部小波系数对瞬态事件的反映 • 从下例可看到能量在频带间的转移
频率调制信号的量图

最新小波分析及其应用PPT课件

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4、离散小波变换的应用
❖ 例子:某电信号如图所示,数据长度1024。利用 sym5小波对信号进行小波变换。分解到第二层并进 行压缩。
❖ 采用阈值:0.05*细节小波系数的绝对值最大值
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4、离散小波变换的应用
❖ 进行小 波变换 后,对 信号进 行重构 恢复信 号。
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❖ 降低采样频率的一种方法。在信号样本中隔 一个点选取一个点。
❖ 做一次隔点采样,信号的采样频率就减少一 半。信号中的数据量也减半。
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❖ 重构算法
A jf( t) 2 h ( t 2 k )A j 1 f( t) g ( t 2 k )D j 1 f( t)
k
k
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❖ 以后说明的离散小波变换一般为二进离散小波变 换。
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2、离散小波变换定义
❖ 定义:
W f( m , n ) f ( t ) ,m ( , n t ) = a 0 m / 2 f ( t )( a 0 m t n b 0 ) d t
❖ 小波变换的思想是:将任意函数和信号表示为小波 函数的线性组合。 W f (m , n ) 为小波系数。
压缩)
滤波)
❖ 1、将原始信号进行小 ❖ 1、将原始信号进行小波 波变换,得到小波系数。 变换,得到小波系数。
❖ 2、将系数中足够小的 ❖ 2、将系数中代表高频率
系数去除得到滤噪后数 信号的系数去除,得到的
据。
数据。
❖ 3、用数据对原始信号 ❖ 3、用数据对原始信号进
进行重构。
行重构。
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j
f
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小波变换在海洋监测中的应用

小波变换在海洋监测中的应用

小波变换在海洋监测中的应用第一章:引言海洋监测是保护海洋生态环境、维护渔业资源、开发海洋资源、预测天气海况的重要手段。

如何提高海洋监测数据的准确性和可靠性,是当前国际海洋科技研究的热点问题之一。

小波变换是一种非常有效的信号处理方法,具有多分辨率分析和局部特征提取等优势,在海洋监测领域得到广泛应用。

第二章:小波变换原理小波变换是一种时间频率分析方法,它是指把一个信号分解成不同频率的子信号,每一个子信号又可以继续分解成更低频率的子信号。

小波变换包括两个基本的步骤:分解和重构。

分解步骤是把一个信号分解成多个子信号,每个子信号的频率范围不同。

重构步骤是把分解的子信号重新合成原始信号,使得重构的信号与原始信号保持一致。

小波变换的优势在于其可以实现多分辨率分析,即在不同频率范围内对信号进行分析,可以提取信号的局部特征信息。

第三章:小波变换在海洋监测中的应用3.1 海洋水文数据处理海洋水文数据是海洋监测的重要数据之一,它可以反映海洋环境的变化。

小波变换因其可以实现多分辨率分析的功能,被广泛应用于海洋水文数据的处理中。

通过小波分析,可以提取海洋水文数据中的潮汐、浪涌、温度等多种信号,对海洋环境的变化进行准确、全面的监测。

3.2 海洋声学信号处理海洋中的声波信号具有很强的水平和垂直方向的多普勒频移,因此海洋声学信号处理主要涉及多普勒频移的检测和脉冲信号的分解。

小波变换因其可以实现多分辨率分析和局部特征提取的优势,被广泛运用于海洋声学信号的处理中。

3.3 海洋气象数据处理海洋气象数据处理主要涉及海浪、海浪高度等数据的处理。

通过小波变换,可以对海浪数据进行分析,提取海浪信号的频率、波长等信息。

同时,小波变换还可以对海浪高度的变化进行分析,提取出海浪的周期和振幅等信息。

第四章:小波变换在海洋监测中的应用案例4.1 海洋风场数据处理利用小波变换方法,对海洋风场数据进行分析,提取数据的不同频率成分和不同时空尺度特征,在以往的风场分析中是无法实现的。

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㄀2 ㄀1⧗⾥ V ol.2No.12012 3 Scientific Journal of Earth Science [SJES] Mar. 2012 PP .27-33 © 2011 American V-King Scientific Publishing, L TD⊶ ∈ Ёⱘ ⫼ē⊇ ⿟ 䰶䌘⑤Ϣ⦃ ⿟㋏ˈ⊇ 䚥 451191㽕˖ Ϗ ԅ Շ ē ԅ Շ ԅ ē΄ ԙ Ӿ ԅ d· Ϗ Fourier έ · ιԅ ҄ ē Ϗ c Ϗc c Љ Љ ͱԉ ԅ d ē ѻ Ϗ ё ѻ ԅϢ ԅԙ d 䬂䆡˖ Ϗ ĢFourier έ Ģ ĢApplication of Wavelet Analysis in HydrologyJianfeng Zhang, Wenlu WangDepartment of Resources and Environmental Engineering, Henan Institute of Engineering, Zhengzhou, China, 451191zjfldp@Abstract: Due to the good ability of localization of time-frequency, which is suitable for frequency analysis in unstable time series, the wavelet analysis is widely used in scientific research in many fields. After the explanation of essential differences between wavelet analysis and Fourier transform, the paper summarizes the status-quo of Wavelet analysis’applications in period analysis, filtering, trend analysis, singularity detection, and forecasting in hydrology. Problems and deficiencies of wavelet application in hydrology are figured out in the end.Key words: Wavelet Analysis;Fourier Transforms; Hydrology; Time Series㿔∈ ∈䌘⑤乚 Ёⱘ 䯈 ˈ ⇨䈵ǃ ⧚⦃ ǃҎ㉏⌏ ㄝӫ ㋴ⱘ DŽ 㗠ˈ∈ ∈䌘⑤ 䴲㒓 ǃ ǃ䱣 䴲 〇 ㄝ⡍⚍ˈԚ г ⱘ 䍟 DŽ ∈ ∈䌘⑤ 䯈 ˈFourier Փ⫼ ⊯ⱘϔ⾡ ⊩DŽԚ Fourier 䗖⫼Ѣ〇 ˈ䖭Փ ∈ 䌘 䳔㽕䖯㸠 〇 ⧚ˈ㗠䖭⾡ ⧚ 㛑Ӯ 乥䈅ⱘ⭌ 㗠䗴 䇃 DŽ ⊶ ⱘ ѢϞϪ㑾 ˈ ⫼ϔϾ ⱘԌ㓽 ⿏ ⿃ ぎ䯈L 2(R)ⱘϔ㒘 ˈℸ ⿄Ў ⊶DŽ 20Ϫ㑾80 ҷЁ ˈ⊩ 䋼⠽⧚ Morlet њ ⊶ [1]DŽⱘ䖥20 䞠ˈ ⊶ ⧚䆎 њЄ 䗤⏤ ❳DŽ԰ЎFourier ⱘ ˈ ⊶ ⬭њFourier ⱘӬ⚍ˈ 㸹њFourier Ϟⱘϡ䎇DŽ Ҟˈ ⊶ 㒣 ⊯ⱘ ⫼ њ 乚 ˈ ⧚[2, 3]ǃ⫳⠽[4, 5]ǃ⠽⧚[6, 7]ǃ∈ [8-10]ㄝDŽ⬅Ѣ ⊶ 㛑 ⱘ 䴲 〇 䯈 ˈ 乥⥛ ӑⱘ 䯈 ԡ⡍ ˈ䖥20 ˈ ⊶ ∈ Ё њ䞡㽕԰⫼ њ䆌 ⷨお ˈЏ㽕㸼⦄ ∈ ⱘ ǃ䍟 ǃ ⲥ⌟ǃ乘⌟乘 䱣 ῵ ㄝDŽ1Fourier Ϣ ⊶⊶ Fourier ⱘ ⸔Ϟ 䍋 ⱘˈ䖭 䳔㽕ҟ㒡Fourier ⱘὖ DŽӫ ⶹˈϔϾ ⱘ⊶ ҹⳟ ⬅䆌 ϡ 乥⥛ǃϡ ⱘㅔ䇤⊶ 㗠 ⱘDŽFourier ˄῵ ˅԰䇤⊶ 㾷ǃ ⱘ ⱘ [11])(t f DŽ䆒 ˈ ⱘFourier Ў˖ēԉ Ϗ ԅ PP .27-33 © 2011 American V-King Scientific Publishing, L TD-28- ³ f f dt e t f F t i Z Z )()( (1)✊ˈFourier ˄ 㗙 ˅ⱘ Ͼ乥⥛ ӑ㾚Ў ⱘǃ 䰤 Ԍⱘ䇤⊶П ˈ䖭ѯ乥⥛ ӑ ⱘ Ͼ 䯈 ϞDŽ ℸˈFourier Ͼ 䯈 乥⥛⡍ ⱘ 䗄DŽ⊶ ϢFourier 䋼Ϟⱘ ˖ ϡ 乥⥛ Ϟˈ ⊶ 㾷Ў 䯈 ԡ 㛑ⱘ 䰤䭓 ⊶ П DŽ ⊶ ϸϾ ˖ a 䯈ԡ㕂 b ˖)(1)(,a b t at b a \\ 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Morlet,Decomposition of Hardy functions into square integrable wavelets of constant shape[J].SIAM Journal onMathematical Analysis, 1984, 15(4): 14.[2]Antoshchuk, S., A. Nikolenko, O. Babilunga, et al., Image Contour Analysis Using Iterative Search Algorithms Based on WaveletTransform[J].2009 Ieee International Workshop on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications, 2009: 390-393.[3]Padilla, P., J.M.Gorriz, J. Ramirez, et al., Alzheimer's diseases detection in functional images using 2D Gabor wavelet analysis (vol 46, pg556, 2010)[J].Electronics Letters, 2010, 46(14): 1038-1038.[4]Li, J.L., Y . J iang, and R. Fan. Recognition of biological signal mixed based on wavelet analysis. in Proceedings of UK-China SportsEngineering Workshop. 2007. Liverpool: World Academic Union (World Academic Press).[5]Horihata, S., Z. Zhang, T. Imamura, et al., Biological Signal Analysis by Independent Component Analysis Using Complex WaveletTransform[J].International Journal of Wavelets Multiresolution and Information Processing, 2010, 8(4): 595-608.[6]Bartosch, T. and J. Wassermann, Wavelet coherence analysis of broadband array data recorded at Stromboli volcano, Italy[J].Bulletin ofthe Seismological Society of America, 2004, 94(1): 44-52.[7]Alexandrescu, M.M., D. Gibert, J .L. Le Mouel, et al., An estimate of average lower mantle conductivity by wavelet analysis ofgeomagnetic jerks[J].Journal of Geophysical Research-Solid Earth, 1999, 104(B8): 17735-17745.[8]Labat, D., R. Ababou, and A. Mangin, Wavelet analysis in karstic hydrology. 1st part: univariate analysis of rainfall rates and karstic springrunoffs[J].Comptes Rendus De L Academie Des Sciences Serie Ii Fascicule a-Sciences De La Terre Et Des Planetes, 1999, 329(12): 873-879.[9]Partal, T., Wavelet Transform-Based Analysis of Periodicities and Trends of Sakarya Basin (Turkey) Streamflow Data[J].River Researchand Applications, 2010, 26(6): 695-711.[10]Kumar, P. and E. Foufoulageorgiou, A Multicomponent Decomposition of Spatial Rainfall Fields .1. Segregation of Large-Scale andSmall-Scale Features Using Wavelet Transforms[J].Water Resources Research, 1993, 29(8): 2515-2532.ēԉ Ϗ ԅ[11]䚥⊏ⳳ,⊶䈅 ⸔[M]. Ҁ: 䳛 ⠜⼒, 1979.[12]⥟ ,ϕ , 䎗⏙,∈ ⊶ [M]. Ҁ: Ϯ ⠜⼒, 2005.[13]Ḗ ,䫊㣅 ,䰜 ,ㄝ,∈ [M].℺∝: Ё⾥ ⠜⼒, 2008.[14]Daubechies, Ten lectures on wavelets[M]. Philadelphia: Capital City Press, 1992.[15]Kumar, P. and E. Foufoulageorgiou, A Multicomponent Decomposition of Spatial Rainfall Fields .2. Self-Similarity in Fluctuations[J].Water Resources Research, 1993, 29(8): 2533-2544.[16]㑾 㧡,䈋 ,䇶⚃ , 䖥ⱒ ⇨ ⱘ 䯈 [J].⛁ ⇨䈵 , 1999(01): 49-56.[17]Massei, N., J.P. Dupont, B.J. Mahler, et al., Investigating transport properties and turbidity dynamics of a karst aquifer using correlation,spectral, and wavelet analyses[J]. Journal of Hydrology, 2006, 329(1-2): 244-257.[18]Torrence, C. and G.P. Compo, A practical guide to wavelet analysis[J]. Bulletin of the American meteorological society, 1998,79(1):61-78.[19]Farge, M., Wavelet Transforms and Their Applications to Turbulence[J]. Annual Review of Fluid Mechanics, 1992, 24: 395-457.[20]ṕ ⍋, ӳ, ϛ , ㄝ, 咘⊇⑤ ⌕䞣ⱘ 㾘 ㋴[J]. 㓬, 2008, No.70(04): 280-289.[21]Chang, S.G., B. Yu, and M. Vetterli, Spatially adaptive wavelet thresholding with context modeling for image denoising[J].IEEETransactions on Image Processing, 2000, 9(9): 1522-1531.[22]Berkner, K. and R.O. Wells, Smoothness estimates for soft-threshold denoising via translation-invariant wavelet transforms[J]. Appliedand Computational Harmonic Analysis, 2002, 12(1): 1-24.[23] ,咘⊇⌕ ✊ ⌕ ⡍ 乘⌟[D].2005, : 䛑.[24] ⬭ , ∳Ϟ␌ ⌕ ⡍ 乘⌟ⷨお[D].2006, : 䛑.[25]⥟ӆ⇥, , , ㄝ, Ѣ ⊶ ⱘ ⍜ [J].⊇ Ϯ , 2000(05): 48-51.[26]⥟⾔ , 㒗㒻 , 䌍 , Ѣ ⊶⍜ ⱘ∈ ㋏㒳⏋≠⡍ 䆚 [J].㋏㒳 ⿟⧚䆎Ϣ 䏉, 2008(02): 170-175.[27] , 㩟 , , ㄝ, ⒊ ϟ⊇∈ 䯈 ⊶⍜ ⧚[J].Ҏ⇥䭓∳, 2009, 40(21): 45-46+65.[28]Thomas, A., Spatial and temporal characteristics of potential evapotranspiration trends over China[J]. International Journal of Climatology,2000, 20(4): 381-396.[29]Burn, D.H. and M.A.H. Elnur, Detection of hydrologic trends and variability[J]. Journal of Hydrology, 2002, 255(1-4): 107-122.[30]Kendall, M.G., Rank correlation methods[M]. London: Griffin, 1975.[31]䰜ҕ , ⊫, , ㄝ, ⫬㙗⊇㽓 䖥50 ⇨䈵 ∈ ⱘ 䍟 [J]. , 2002(02): 163-170.[32]Mann, H.B., Nonparametric Tests against Trend[J]. Econometrica, 1945, 13(3): 245-259.[33] , 䚥㑶 , 咘⊇⌕ ∈ ⦃㽕㋴ 䍟 [J].㞾✊䌘⑤ , 2003(02): 129-135.[34] 㧠 , 咘䫺䨿, ∈ 䯈 䍟 ⊩ [J].䭓∳ ⿟㘠Ϯ 䰶 , 2007, No.92(04): 35-37.[35]Liu, S.G., H.L. Zhu, and G.F. Ma, Changing trend of runoff and sediment transport in the lower Yellow River: Wavelet analysis, inProceedings of the Ninth International Symposium on River Sedimentation, 1-4, 2004: 1768-1772.[36] ↙, 䰜⼢, ⒵, ㄝ, ⊶ 䱰䆞 Ё㸼 ⚍ⱘ ⫼[J]. ⬉ ⿟, 2005(04): 55-57.[37]催㤷, Խ䴦, 㩟 㤷, ㄝ, Ѣ ⊶ ⱘ⬉Џ䕈 ⧚[J]. ( ⠜), 2010, 40(04):1025-1028.[38]Huang, X.Y., B. Gao, F.Q. Han, et al., Wavelet singularity analysis of radar target disappearing and capture[J]. Wavelet Analysis and ItsApplications (Waa), V ols 1 and 2, 2003: 903-908.[39]Lun, D.P.K., T.C. Hsung, and Y.F. Ho, Wavelet singularity detection for image processing[J]. 2002 45th Midwest Symposium on Circuits PP.27-33 © 2011 American V-King Scientific Publishing, L TD-32-。

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