一、连续小波变换VLSI实现的研究进展（论文文献综述）
杜诗强[1]（2020）在《离散小波变换的研究与硬件实现》文中进行了进一步梳理随着现代数字信号处理技术日益复杂,非平稳数字信号的处理越来越受到人们的关注和重视。小波变换（Wavelet Transform,WT）作为新一代数字信号处理技术之一,在信号去噪、视频图像压缩、图像边缘检测等领域具有广泛的应用,是进行数字信号时频分析的理想工具。本文首先对离散小波变换（Discrete Wavelet Transform,DWT）在信号去噪的应用方面进行研究,提出了一种改进的小波阈值去噪算法;之后对离散小波变换的硬件结构进行研究。主要工作内容如下:1. 在传统的小波阈值去噪算法的基础上,对已有阈值函数和阈值选取方式进行改进。新的阈值函数具有更好的连续性和更小的系数偏差,新的阈值选取方式具有更高的噪声信号去除率。2. 从数据的计算维度角度对一维和二维离散小波变换的硬件结构进行设计与实现。首先在基于Mallat算法的卷积滤波器组结构上,实现了通用型一维离散小波变换的硬件架构,然后结合多级展开和行并行结构,设计并实现了三级二维离散小波变换的硬件架构。3. 在Xilinx的XC7V2000T FPGA上对一维、二维离散小波变换硬件结构进行功能验证和性能测试。测试结果表明,本文设计的通用型一维离散小波变换硬件结构支持多种小波基的离散小波变换,本文设计的二维离散小波变换硬件电路结构能够完成db2小波的三级离散小波变换。对定点数据,两种架构均可提供10-3的结果精度。
高家明[2]（2017）在《高性能离散小波变换的VLSI设计》文中研究指明随着科学技术日新月异的发展,我们已经身处信息化数字化的全新时代。在数字化的信息时代,信号处理技术已经成为了越来越热门的研究方向,其中广泛应用于信号分析、图像压缩、视频编码等领域的离散小波变换便是其中重要的研究课题。由于离散小波变换具有计算复杂度高、存储需求大等特性,通过硬件实现更加有利于系统性能提升,因此进行离散小波变换的VLSI结构设计具有重要意义。本文将结合整体应用环境,基于离散小波变换的提升算法进行VLSI的硬件优化设计。本文首先比较详细的介绍了小波变换的基本理论和发展研究现状,分析已有结构的优劣与当前研究的瓶颈。之后分别提出优化设计的单级架构和多级二维离散小波变换架构,单级架构引入了CSD结构以降低系统的关键路径延时,同时降低了资源消耗。多级结构通过数据错位扫描和内部运算折叠结构,改善了展开结构下时钟信号不匹配的问题,降低了系统的资源消耗和系统复杂度。在完成离散小波变换的VLSI设计后,本文基于JPEG2000图像压缩系统对设计进行仿真与功能验证,并于FPGA平台进行压缩测试。仿真与测试结果表明,本文设计的VLSI架构能够高效实现离散小波变换,满足应用需求。
董明岩[3]（2015）在《高速图像解码中逆小波变换的研究与实现》文中研究说明在目前的航天遥感应用中,星上图像压缩一般采用基于FPGA等半定制芯片或专用芯片的硬件系统,具有较高的处理速度,而地面解压缩系统通常采用软件解码的方式,处理速度较低。为了能够实时恢复图像,则必须利用多台服务器同时工作来进行软件解码,这种工作方式所占用的空间以及工作过程中所需要的开销都很大。与基于通用处理器的软件解码相比,硬件解码具有较高的处理速度以及较低的功耗,因此,研究图像解压算法的硬件高速实现具有重大意义。JPEG2000图像压缩标准算法是目前遥感图像压缩性能最优的方法之一,离散小波变换是该算法的核心组成部分。由于解码算法中的逆离散小波变换输入的数据需要进行解交织,从而导致行列并行处理的实现具有较高的复杂度。现有技术中基本采用列变换与行变换串行的实现方式,该种实现方式不仅导致JPEG2000解码系统的处理速度变慢,而且列变换与行变换之间需要较大的存储资源。因此,本文对该问题进行了研究,提出一种高速、低存储并行处理的结构方案,重点解决了由于逆小波变换的解交织而难以实现高速处理等问题,并详细阐述JPEG2000反量化、逆小波变换高速并行处理的电路结构以及与DDR接口的设计。本文的主要创新性工作是采用软硬件联合设计,以Vivado HLS以及Xilinx ISE14.3集成开发环境为平台,改变了反量化以及逆小波变换算法的运算结构,使其在保证高精度的同时能够高速硬件实现;并以JPEG2000标准中的9/7逆小波变换为例,提出一种逆小波变换行列并行、级间串行的高速处理的电路结构,实现了四输入四输出的行列并行、级间串行的逆小波变换,能够支持可变图像分辨率以及可变精度。所提出的VLSI结构在Xilinx型号为Virtex-7 XC7VX485T-2FFG1761C的FPGA上得到了硬件实现,最高时钟频率为117.64 MHz。同时,针对于1024×1024×8bits的图像解码,提出一种逆小波变换的输入缓存结构以及DDR读写控制方案,采用Verilog语言描述。并针对该分辨率,提出一种图像四路输出转变为单路输出的电路结构,完成了四路输出图像的重新组织。本文首先介绍了JPEG2000编解码标准以及各个模块的功能作用,重点讲述了小波变换算法的实现过程。之后讲述了JPEG2000压缩标准中反量化以及9/7逆小波变换的电路结构,小波电路结构中重点讲述了基本的提升结构、列变换处理单元、行变换处理单元、行变换与列变换之间的缓存结构的实现方案。最后介绍小波数据在DDR中的缓存方案以及对于多级逆小波变换的DDR的读写控制。
李目[4]（2013）在《小波变换的开关电流技术实现与应用研究》文中指出小波变换以其良好的时频局部特性成为信号处理中广泛应用的数学工具，是分析非平稳信号和瞬态信号最有效的技术之一。为了满足信号处理中的实时性要求，人们开始研究小波变换的硬件实现技术。然而，现有的小波变换实现主要采用通用数字器件完成。由于数字系统对模拟信号进行小波变换时需要增加A/D转换器，系统的体积、功耗和传输延时都不能满足现今小波变换向微型化、低功耗和低成本发展的趋势，从而阻碍了小波变换的实用化进程。基于模拟信号处理系统在实时性和功耗等方面优于数字信号处理系统的特点，采用模拟电路实现小波变换成为国内外学者关注的焦点。在模拟集成电路设计中，电流模电路以其电源压低、功耗小、频带宽和动态范围大等优点成为主流技术。其中，以开关电流技术为代表的模拟取样数据信号处理电路备受人们的重视。开关电流电路的时间常数只与元件参数的比值和时钟频率有关，所以，电路的精度可以达到很高。另外，电路的膨胀系数可以通过调节时钟频率精确获得，且电路中不需要线性浮置电容，与标准CMOS工艺完全兼容。因此，采用开关电流技术实现低压、低功耗和多尺度集成小波变换电路具有显着的优势。目前，采用模拟滤波器实现小波变换是主要方法，其研究主要集中在三个方面：（1）小波函数的有理逼近；（2）模拟小波滤波器结构设计；（3）模拟小波滤波器电路设计。近年来，尽管国内外学者在这些方面进行了一些研究，但仍存在以下不足：首先，小波函数的逼近法主要采用Padé频域法和L2时域法。这些逼近法在精度、稳定性和收敛性方面表现不理想；其次，滤波器结构主要采用级联结构或梯形结构，其灵敏度高，电路结构复杂；最后，滤波器电路主要采用同相积分器设计，以反相积分器或反相微分器以及多输出电流镜电路为基本单元的设计鲜有报道。针对上述问题，本文将小波变换理论与开关电流技术相结合，对小波变换的开关电流滤波器实现原理和方法以及应用进行了深入研究。系统地提出了开关电流小波变换电路设计的方法和步骤以及对已有方法的改进，并以实际应用为例，验证了所提方法的可行性。本文的主要研究工作包括以下几个方面：1.分析了小波变换的模拟滤波器实现原理，并系统地归纳了其实现方案和具体步骤，为模拟小波变换电路综合提供了清晰地设计思路和实施步骤，并针对小波变换的开关电流滤波器实现作了具体地分析。2.研究了小波函数的时域和频域逼近方法。根据线性系统理论，推导和构建了时域小波函数的通用逼近模型，并采用差分进化算法对小波逼近函数模型进行优化求解。该时域逼近法适合任意类型的小波函数，具有通用性强、逼近精度高和稳定性好的优点；提出了基于函数链神经网络和频域函数拟合的小波频域函数逼近法。其中，函数链神经网络逼近法能够获得简单的频域小波函数，可实现精简结构的小波滤波器。频域函数拟合法具有逼近精度高、求解过程简单等特点。仿真实验结果验证了所提方法的有效性，丰富和发展了小波函数的时、频域逼近方法。3.以小波函数逼近方法为基础，分析了复小波函数的逼近原理和逼近方案，提出了基于改进差分进化算法和多目标优化策略的复小波逼近方法。为了简化逼近网络结构，着重分析了复小波函数的共极点逼近方法。实验结果验证了所提出的复小波函数逼近方法具有逼近精度高，逼近网络简单的特点。4.研究了离散时间滤波器的多环反馈结构设计方法。提出了基于开关电流反相积分器和反相微分器以及多输出电流镜为基本结构单元的开关电流小波滤波器多环反馈FLF结构和IFLF结构，并给出了结构中各参数的计算方法。设计的多环反馈结构开关电流滤波器具有电路结构简单、灵敏度低和实现灵活性的优点，特别适合于高阶开关电流小波滤波器实现。5.研究了开关电流小波滤波器实现。首先，提出了基于开关电流反相积分器和多输出电流镜为基本单元的精简FLF开关电流小波滤波器设计方法。采用基于神经网络的小波函数频域逼近法，获得简单的滤波器传递函数，再利用FLF结构开关电流滤波器实现该逼近网络。其次，提出了基于开关电流反相微分器和电流镜电路的IFLF开关电流小波滤波器设计方法。采用改进差分进化算法求得滤波器传递函数，并采用电流镜电路实现该滤波器中的权重系数。再次，以复小波函数的共极点逼近法为基础，提出了共享结构开关电流复小波滤波器设计方法。仿真实验结果表明，提出的开关电流小波滤波器实现方法具有网络结构简单、灵敏度低、灵活性强和参数求解容易等优点。6.对开关电流小波变换电路在心电图检测中的应用进行了研究。提出了基于开关电流小波变换电路的QRS波检测方法。根据小波变换检测心电图的原理，设计了基于开关电流小波变换电路的QRS波检测方案，并对用于检测的开关电流小波变换电路和模极大值电路进行了设计。实验结果表明，该方法的检测结果与软件检测方式结果相近，特别适合于低功耗、微型化和高速的心电图检测应用领域。
冯超[5]（2013）在《基于FPGA的JPEG2000图像压缩系统的研究与实现》文中指出随着网络技术的发展和无线通信的普及，在传输或存储影像资料时，必须对其进行高效的压缩处理，这不仅能缩短传输的时间，而且能减少储存所需要的存储空间。JPEG（Joint Photographic Expert Group）是目前使用最普遍的静态影像压缩标准，在处理一般的图像资料时最大可以达到20倍的压缩比，并且还能保持相当程度的图像品质。但随着科技的发展，使用者对图像品质和压缩比有着更高的需求，JPEG压缩标准已经渐渐不能满足时代的发展，而2000年提出的JPEG2000是最新也是最先进的图像压缩标准，相比JPEG标准，它具有更高的压缩效率，并且能支持更多实用的功能，例如同时进行无损和有损压缩、更好的图像品质、更低的误码率、渐进式显示等。JPEG2000标准得未来应用很广泛，例如数字相机、数字图书馆、视频监控以及智能手机等，使得JPEG2000成为目前最热门的压缩标准。但是JPEG2000系统中的各个模块都较为复杂和耗时，需要我们对其进行深入研究和优化实现。本文首先研究了JPEG2000标准的第一部分，详细分析了JPEG2000编码系统中的各个编码模块，重点对核心算法离散小波变换、位平面编码和算术编码进行了研究和优化。在实时图像编码系统中，小波变换需要较大的计算量，并需要大量的存储空间，不利于高速和低功耗要求的硬件实现。本文设计了一种基于流水线处理的二维5/3小波变换的硬件处理结构，该结构通过在列变换和行变换之间加入缓存器模块，保证了流水线的正常工作，采用多个数据并行输入的调度方式，极大地提高了模块的处理速度。在整个JPEG2000系统中，EBCOT算法最为复杂，其处理时间通常占到整个JPEG2000核心算法的50%以上。因此，EBCOT算法成为JPEG2000压缩系统设计的瓶颈。本文针对位平面编码采用了一种基于列的编码处理方式来设计位平面编码器的VLSL结构，提出了在一个时钟周期内对一个位平面全部数据进行编码的方式，大大提升了编码速度；针对算术编码，提出了一种基于三级流水线的JPEG2000算术编码器结构，降低了编码复杂度，合理地分配了每个模块的工作进程，提高了编码速度。最后使用Verilog硬件描述语言分别对三个部分的硬件实现方案进行RTL级描述，并对其进行仿真和综合，结果表明了硬件设计的正确性。
艾波[6]（2013）在《JPEG2000编码器中高性能离散小波变换VLSI设计》文中研究指明JPEG2000是目前应用最为广泛的静止图像压缩算法之一，该算法采用离散小波变换和优化截断嵌入式块编码技术作为其关键技术，在性能上明显优于JPEG算法。随着航天遥感和集成电路设计技术等领域的不断发展，JPEG2000算法的集成电路设计与实现亟待解决，这对图像通信领域和我国航天事业的发展都有十分重要的应用价值。本文主要研究JPEG2000压缩编码算法中离散小波变换的超大规模集成电路设计，特别针对航天应用背景实现一种高可靠性、高性能的离散小波变换结构。该结构支持多种分辨率小波分解，采用三模冗余和汉明编码技术来提高该结构的可靠性，同时采用数据溢出处理使该结构具有一定的容错能力。针对该可靠性设计，本文还提出一种验证方案，以检验和保证可靠性设计的功能正确性。最后本文提出了一种适用于JPEG2000图像压缩系统的高效的数据存储方案，采用外挂SRAM的FPGA实现一种自适应存储器。该自适应存储器能够根据图像分辨率大小自适应选择数据存储方式，在进行小分辨率图像压缩时能够复用存储器，从而节省一定的存储空间，提高存储器利用率，降低了系统功耗。
姚成[7]（2012）在《心电信号智能分析关键技术研究》文中研究表明伴随着人们生活水平的逐步提高，人们的健康意识不断增强；而现今心脏病的发病率也在逐年升高，已严重地危害了人类的生存和健康。但由于心血管疾病的发病时期不规律，且发病现象较隐蔽；因此，人们试图通过各种方式来提前预防和治疗心血管疾病比较困难。而院外监护、初步诊断、积极预防与及时治疗是行之有效的心脏疾病处理手段，这也对研究心电信号分析、诊断技术及心电监护产品提出了更高的要求。本文以珠海市高新技术领域科技攻关及高新技术产业化项目“院外多生理参数监护诊断系统”（2010B020102021）为背景。依据项目的研究内容，针对目前心电信号处理、分析和智能诊断算法中存在的不足，就心电信号的预处理（去噪）、波形检测、波形特征向量的选择与提取以及波形自动分类等关键技术进行研究。针对算法面向心电监护仪等硬件应用平台移植的关键技术也做了相应的探讨。旨在提高计算机智能分析的准确率和实用性，提高异常心电波形自动分类的精度和性能，这对于加快国内心电监护医疗器械的研制，取得具有自主知识产权的心电信号智能分析核心技术，提高心电智能监护的质量，普及心电智能监护的应用都具有非常重要的现实意义和很好的经济效益。本文对心电信号智能分析关键技术的研究取得了一定的成果，主要工作集中在：1、心电信号预处理（去噪）算法的研究充分研究了心电信号中噪声的特性。依据小波去噪原理，构造了一种基于软、硬阈值之间的新阈值函数；构造了一种加权阈值收缩函数，并提出了基于两种新阈值函数的心电信号去噪算法。利用MIT-BIH数据库对两种去噪方法进行了实验，结果表明，两种方法都比以往小波阈值去噪法在心电信号去噪的效果上有所改善，并且提出的基于加权阈值收缩去噪法，可以更好地保留心电信号P、T波形的细节特征，满足心电信号波形特征识别的需要。2、心电信号波形特征识别算法的研究提出了基于连续小波变换的心电信号QRS波识别算法。该算法采用高斯函数一阶导数作为小波基函数，利用考察小波变换相应层次中的模极大值对位置作为搜索QRS波中R波顶点的范围；根据R波顶点位置，结合平均心电周期，提出了一种P、T波搜索窗口宽度自适应方法，在此窗口中利用原信号的差分值，确定P、T波形的关键点。该算法对QRS波和P、T波各关键点的检出准确率较以往算法有所提高。3、面向硬件实现心电信号处理和分析快速算法的VLSI实现研究提出了基于DB4小波提升的心电信号处理和识别快速算法。该算法利用小波提升速度快的特性，使算法整体执行速度大大提高。对于算法向硬件平台移植的关键难点DB4小波提升的VLSI实现问题进行了研究，提出了利用FPGA实现DB4小波提升分解和重构的方案，通过实验验证了以上算法的有效性和方案的可行性。4、异常心电信号分类算法的研究提出了一种对平均心电周期长度具有自适应性的心电波形向量提取算法，提出了一种利用逻辑判断提取正常心电波形的判断依据，并提出了一种将逻辑判断（Logic）、聚类（Clustering）和模糊聚类（FCM）三者结合对异常心电实现准确聚类的算法（LCFCM）。算法对存在个体差异的心电信号具有很好的适应性，依据提取的心电向量波形进行聚类和模糊聚类分析，保证了算法对象信息的完整性，使算法整体具有很好的准确性。最后利用MIT-BIH数据库作为样本进行实验，LCFCM算法对异常心率分类的准确率达到了93%。
刘营[8]（2009）在《雷达图像编码器的并行处理研究与实现》文中研究表明为了重现真实的海事全过程,船载航行数据记录仪需要1秒内记录3帧或更多的雷达图像。由于存储介质容量的限制,为了能有效地记录雷达图像数据,必须对雷达图像进行压缩编码。作为最新的静态图像压缩标准,JPEG2000算法有着卓越的图像压缩性能,从而获得了广泛的应用；然而,JPEG2000算法具有较高的复杂性和不完善之处,并不适用于雷达图像。本文针对船载航行数据记录仪所记录的雷达图像的特点,对JPEG2000算法的部分模块进行了改进,并设计了适合于雷达图像编码器的VLSI结构,最终完成了雷达图像记录卡的设计,具体研究内容如下：首先,针对雷达图像的特点,对JPEG2000算法中的直流电平平移模块和量化模块进行了改进。通过分析直流电平平移与无直流电平平移两种方法的优缺点,得出雷达图像不需要进行直流电平平移的结论,减少了编码过程的运算,节省了硬件开销,提高了编码性能。根据人眼的视觉特性,建立了彩色雷达图像码流长度与红、绿、蓝三分量分量量化步长之间的数学模型,得到了最优的三分量量化步长间的比例关系。为了便于硬件实现,采用三分量量化步长间的比例因子为整数的方法,且整数为2的整数次幂。接着,根据现场需要记录的雷达图像帧数,设计了三种二维离散小波变换的VLSI结构,分别为：基于时间差的2D-DWT的VLSI结构,其每个时钟周期的吞吐量为2；基于SISO的2D-DWT的VLSI结构,其每个时钟周期的吞吐量为1；低复杂度的2D-DWT的VLSI结构,其每2个时钟周期的吞吐量为1。与同类吞吐量的VLSI结构相比,这三种结构在硬件开销方面均具有较好的表现。提出了一种基于遗传算法的小波滤波器系数有理化的方法,解决了浮点型9/7小波滤波器系数难于硬件实现的问题,降低了实现的复杂度。同时,提出了一种计算多级离散小波变换整数位数的方法,确定了离散小波变换数据整数部分的最佳宽度。然后,设计了一种嵌入式块编码的VLSI结构。由于嵌入式块编码中的位平面编码采用位运算,在图像编码的实现过程中消耗了大量的时间,因此位平面编码的设计与实现成为了提高编码速度的关键。研究了现有的位平面编码VLSI结构,设计了一种条带列与编码通道全并行的VLSI结构,解决了内部存储资源占用率高的问题。该结构可以在一个时钟周期内完成一个条带列的三种编码操作,从而可以达到每个时钟周期处理4个样本的吞吐量。最后,设计并实现了雷达图像记录卡。根据前面所设计的并行处理实现结构,采用Xilinx公司的XC3S2000 FPGA,设计了雷达图像记录卡。根据中国船级社颁发的《船载航行数据记录仪检验指南》中有关雷达图像的测试标准,对雷达图像压缩系统进行测试,测试结果表明该系统完全达到了国际标准。
李宏民[9]（2008）在《模拟小波基的构造及其对数域电路实现与应用研究》文中进行了进一步梳理小波变换是近十年出现的一种新的时频分析方法,因其具有多分辨率与“数学显微镜”的特点而成为分析非平稳和瞬变信号强有力的工具。到目前为止,小波变换已被广泛地应用在图像处理、量子力学、雷达、语音分析、模式识别、地震勘探、数据压缩、故障诊断和定位等众多领域。然而,传统的小波变换是用数字计算方法来实现的,由于运算量大实时处理性差,对模拟信号进行小波变换需要A/D与D/A处理,增加了系统功耗与体积。这阻碍了小波变换在植入式医疗设备、雷达通信之类对功耗、速度等有严格要求的领域中应用。以此为背景,为拓宽小波变换的应用范围,探索连续小波变换的模拟硬件实现已成为当前学术界研究的热点。瞬时缩展（Instantaneous Companding）对数域电路理论是近几年来国际学术界用来发展低电压、低功耗模拟VLSI的一项关键技术,该技术有效地解决了低电源电压与保持宽动态范围的矛盾。本文将瞬时缩展对数域电路技术与小波变换理论相结合,以心电信号分析,电力谐波检测,语音信号包络提取为应用背景,对连续小波变换的对数域模拟VLSI实现进行深入而系统的研究。旨在用单片模拟VLSI代替数字计算,在低功耗的条件下,实时实现信号的小波变换,促进连续小波变换在便携式电子设备、可植入式生物医学仪器、高速信号处理设备等系统中的应用。本文在以下几个方面取得了创新性成果:1.根据连续小波变换的模拟计算实现原理,给出了一类新的小波基函数的定义,即模拟小波基,以该类小波基函数为母小波的连续小波变换能够直接用模拟VLSI实现。提出了构造模拟小波基函数的优化数学模型。2.构造模拟小波基函数的数学模型是一个高维、多峰复杂函数的非线性约束最优化问题,难以用传统的优化方法求解。针对这一问题,提出了一种新的混合粒子群算法。该算法以全局寻优能力强的混沌粒子群算法搜索的全局解为初值,再用局部序列二次规划（SQP）进行精细搜索,最终得到精确全局最优解。测试实验表明,对于高维复杂非线性函数,所提出的混合粒子群算法都具有很强的全局寻优能力,搜索精度与效率较同类型的算法都有不同程度的提高。3.利用所提出的混合粒子群算法,根据给出的数学模型分类构造了5种模拟小波基,即类似Gaussian一阶导数小波的Gaussian一阶导数模拟小波基函数、类似Marr小波的Marr模拟小波基函数、类似Morlet小波的Morlet模拟小波基函数、类似复Gaussian小波的复Gaussian模拟小波基函数、类似复Morlet小波的复Morlet模拟小波基函数。其中,复Morlet模拟小波基函数的构造为一多目标优化问题,用提出的基于混合粒子群的多目标优化算法来求解该问题。实验结果表明:所构造的这些模拟小波基函数十分接近与之相对应的常用小波,并继承了其优良的时频性质。4.应用所构造的Gaussian一阶导数模拟小波基,设计了用于心电信号QRS波特征提取的Gaussian一阶导数模拟小波变换对数域电路。通过该电路对心电信号进行连续小波变换,按小波变换系数模极大值原理实现QRS波检测。并设计了模极大值检测电路。基于模拟小波变换电路的心电信号分析方法能满足低功耗、实时处理等应用要求的需要,便于单片集成,特别适用于植入体内的微型心脏起搏器之类的便携式生物医学仪及移动心电监护系统等。实验结果表明了该方法的有效性,检测效果与纯软件方法相当。5.针对用纯软件方式实现电力谐波检测小波分析方法中存在的实时性差、检测设备功耗与体积较大、不能处理高频率的谐波信号等问题,应用所构造的Morlet模拟小波基,首次提出了基于低电压、低功耗对数域Morlet模拟小波变换电路的电力谐波检测方法。以模拟VLSI代替软件,对谐波电流进行连续小波变换,实现谐波检测。仿真结果表明:所设计的小波变换电路在低电压、低功耗的条件下能准确、快速地将不同频率的整数次与非整数次谐波检测出来。6.研究了连续复小波变换的对数域模拟VLSI实现及其应用。提出了具有灵敏度低,动态范围大等特点的规范正交梯形结构高阶对数域滤波器设计方法,设计了基于规范正交梯形结构的复Morlet模拟小波滤波器对数域电路,通过共用复小波滤波器传输函数的A与B状态系数矩阵的对应电路,节省了整个复小波变换芯片的面积,提高了系统集成度,减小了功耗。利用跨导线性原理构建了求模与求相位电路。首次采用连续复小波变换电路进行语音信号包络提取,实验结果表明,复小波变换电路能在低功耗的条件下,实时地准确提取不同细节的语音信号包络。
胡沁春[10]（2007）在《小波变换的开关电流技术实现研究》文中研究表明小波变换是一种被誉为数学“显微镜”的新型数学分析方法,近年来在科学分析与工程应用上越来越受到人们的关注。小波变换是一个线性算子,可以在多尺度上对信号进行分解,并在时域和频域同时具有较好的局部化特性。这种优异的时频分析特性使得小波变换成为分析非平稳和瞬变信号强有力的工具,在图像处理、语音分析、模式识别、信号检测、特征提取、故障诊断和定位、数据压缩等领域取得了良好的应用。小波变换可由数字离散小波变换和模拟连续小波变换两大途径实现。离散小波变换通常采用计算机编程完成,其计算量大,在要求对信号进行实时处理的情况下就不能满足应用要求。基于此,用模拟硬件实现小波变换是一种很好的选择。模拟集成电路设计的一个主要研究方向是低电压、低功耗的电路实现,近年来在这一发展方向上出现的处理新技术首推开关电流技术。作为开关电容的替代技术,开关电流电路是基于电流模的电路,它用离散时间的取样数据系统处理连续时间的模拟信号,具高频特性好、低电压、低功耗、动态范围大等优点。同开关电容电路相比,开关电流电路不使用运算放大器,从而使电路结构简单,不存在运放带来的限制和误差,且不使用浮置电容从而与标准的CMOS工艺完全兼容,有利于大规模集成数/模混合电路的实现。本文分析和总结了已有小波变换的模拟实现方法,提出了基于开关电流技术的小波变换系统实现,主要工作包括:1.系统地研究了基于开关电流的小波变换频域法实现。对几种频域法实现小波变换做出了比较,提出采用复解调技术的小波变换开关电流电路实现。讨论了复解调技术的基本原理,研究了相关开关电流实现电路,包括:开关电流正弦波发生器、开关电流乘法器及高斯低通滤波器等,并给出了相关电路与系统的仿真结果。2.研究了基于开关电流技术的时域法小波变换实现。在时域利用幅度调制技术产生小波链实现小波变换,为小波变换的快速实现提供了又一途径。基于双线性变换采用开关电流积分器综合实现低通滤波器,解决了时域法小波变换实用电路集成化的关键问题。对开关电流低通滤波器用ASIZ进行仿真,结果证实其性能完全满足小波变换时域法实现的要求,且其系统级仿真也得到了验证。3.提出了基于Padé变换的小波滤波器的实现方法。在该方法中,构造冲激响应为小波函数及其膨胀函数的滤波器组至关重要。滤波器的传输函数通常都表示为有理分式,因此将小波函数转化成有理分式形式的传输函数在小波滤波器的设计实现中是非常重要的。对小波函数进行Padé变换后,可以获得其频域的有理分式逼近。这样,根据滤波器设计理论,可以非常容易地实现小波滤波器。4.提出了基于开关电流电路实现Morlet小波变换的方法。在频域实现基于开关电流双线性积分器采用跳耦法模拟梯形无源滤波器构造了高斯带通滤波器,从而实现Morlet小波变换及重构滤波器。利用开关电流电路的特性,只需设计一对分解和重构滤波器便可实现二进小波变换,其实现方法简单,有利于制成实用集成芯片。在时域提出基于开关电流技术的Morlet小波变换的时域电路实现方法,首次利用开关电流电路构造了高斯函数发生器,解决了Morlet小波变换时域开关电流电路实现的关键问题。5.在用开关电流电路实现高斯函数单元的基础上,提出了一个将高斯单元作为系统中共享单元的小波变换实现结构。通过分析三类具有相似结构的小波函数,即Marr小波、Morlet小波和DOG小波,分别在时域和频域内提出了具有共享单元阵列的小波变换系统,为将小波变换从目前仅局限于专用小波变换处理器应用向适合多种信号处理的通用型小波变换处理器应用的发展提供了有益的参考。此外,对正交小波变换进行了研究,采用Laguerre结构完成了正交小波变换的开关电流电路实现。
二、连续小波变换VLSI实现的研究进展（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、连续小波变换VLSI实现的研究进展（论文提纲范文）
（1）离散小波变换的研究与硬件实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 离散小波变换发展现状 |
| 1.2.1 离散小波变换发展历程 |
| 1.2.2 小波阈值去噪算法研究现状 |
| 1.2.3 DWT硬件实现研究现状 |
| 1.3 离散小波变换的应用 |
| 1.4 论文的主要工作及结构安排 |
| 1.5 课题来源 |
| 第二章 小波变换理论基础 |
| 2.1 小波变换 |
| 2.1.1 小波基函数 |
| 2.1.2 连续小波变换 |
| 2.1.3 离散小波变换 |
| 2.2 多分辨率分析和Mallat算法 |
| 2.2.1 多分辨率分析 |
| 2.2.2 Mallat算法 |
| 2.3 提升小波变换 |
| 2.4 二维离散小波变换 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 小波域去噪算法研究 |
| 3.1 小波域去噪原理和方法 |
| 3.1.1 小波域去噪原理 |
| 3.1.2 小波域去噪方法 |
| 3.2 小波阈值去噪原理 |
| 3.3 改进的小波阈值去噪算法 |
| 3.3.1 改进的阈值函数 |
| 3.3.2 改进的阈值选取方式 |
| 3.4 仿真实验结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 离散小波变换的硬件设计与实现 |
| 4.1 离散小波变换的滤波器组结构 |
| 4.2 有限脉冲响应滤波器结构的研究 |
| 4.2.1 FIR滤波器的基本结构 |
| 4.2.2 FIR滤波器的硬件实现结构 |
| 4.3 一维离散小波变换处理器 |
| 4.3.1 一维离散小波变换处理器系统架构 |
| 4.3.2 DWT控制单元 |
| 4.3.3 DWT运算单元 |
| 4.3.4 存储控制单元 |
| 4.4 二维离散小波变换硬件设计实现 |
| 4.4.1 多级变换结构 |
| 4.4.2 运算单元结构设计 |
| 4.4.3 暂存单元及存储规则设计 |
| 4.4.4 多级二维离散小波变换设计方案 |
| 4.4.5 二维离散小波变换硬件结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 FPGA验证和结果分析 |
| 5.1 验证方案 |
| 5.2 FPGA验证 |
| 5.2.1 FPGA验证平台及流程 |
| 5.2.2 运算误差分析 |
| 5.2.3 硬件资源分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）高性能离散小波变换的VLSI设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 离散小波变换应用 |
| 1.3 JPEG2000静态图像编码 |
| 1.4 论文主要工作及结构安排 |
| 第2章 二维离散小波变换 |
| 2.1 离散小波变换算法 |
| 2.2 研究现状分析 |
| 2.2.1 算法结构优化 |
| 2.2.2 数据扫描优化 |
| 2.2.3 关键路径优化 |
| 第3章 单级离散小波变换优化 |
| 3.1 CSD乘法器 |
| 3.2 乘法系数设计 |
| 3.2.1 选用公式 |
| 3.2.2 待变换乘法系数 |
| 3.2.3 常数乘法器设计 |
| 3.3 二维变换结构设计 |
| 3.3.1 数据扫描方式 |
| 3.3.2 模块设计 |
| 3.3.3 整体设计 |
| 3.4 系统资源估计与对比 |
| 3.4.1 资源估计 |
| 3.4.2 资源对比 |
| 第4章 多级离散小波变换优化 |
| 4.1 多级变换结构 |
| 4.1.1 折叠结构与展开结构 |
| 4.1.2 并行结构与非并行结构 |
| 4.2 算法与数据扫描 |
| 4.2.1 算法选择 |
| 4.2.2 数据扫描方式 |
| 4.3 多级结构设计 |
| 4.3.1 首级结构设计 |
| 4.3.2 次级结构设计 |
| 4.3.3 第三级结构设计 |
| 4.3.4 多级结构设计 |
| 4.4 系统资源估计与对比 |
| 4.4.1 系统资源估计 |
| 4.4.2 系统资源对比 |
| 第5章 基于JPEG2000的结构测试 |
| 5.1 JPEG2000算法简介 |
| 5.2 功能仿真验证 |
| 5.2.1 CSD结构功能验证 |
| 5.2.2 内部折叠结构功能验证 |
| 5.3 图传系统结构 |
| 5.3.1 采集模块 |
| 5.3.2 压缩模块 |
| 5.3.3 传输模块 |
| 5.4 板级模块测试 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（3）高速图像解码中逆小波变换的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 论文创新点 |
| 1.5 研究内容与章节安排 |
| 第二章 JPEG2000编解码标准 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 JPEG2000编解码器简介 |
| 2.3 小波变换模块简介 |
| 2.3.1 小波变换理论背景 |
| 2.3.2 小波的基本概念 |
| 2.3.3 基于提升的小波变换算法概述 |
| 2.3.4 IDWT硬件实现难点分析 |
| 2.3.5 JPEG2000标准中的小波变换算法 |
| 2.4 T1编解码器模块简介 |
| 2.5 T2编解码器简介 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 单级IDWT的VLSI结构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于HLS电路设计方法 |
| 3.2.1 HLS电路设计方法发展现状 |
| 3.2.2 HLS的约束方法 |
| 3.3 反量化及逆预处理电路结构设计及实现 |
| 3.3.1 浮点乘法运算高级综合实现 |
| 3.3.2 反量化电路结构设计及实现 |
| 3.3.3 逆预处理电路结构设计及实现 |
| 3.4 基本提升单元结构设计 |
| 3.4.1 基于提升结构复用的VLSI结构设计 |
| 3.4.2 单步提升VLSI结构设计 |
| 3.5 列变换结构设计及实现 |
| 3.5.1 列变换VLSI结构设计 |
| 3.5.2 列变换高级综合实现 |
| 3.6 行变换结构设计及实现 |
| 3.6.1 行变换VLSI结构设计 |
| 3.6.2 行变换高级综合实现 |
| 3.7 行列并行结构设计及实现 |
| 3.7.1 行列并行VLSI结构设计 |
| 3.7.2 行列并行高级综合实现 |
| 3.8 单级IDWT算法结构优化过程分析 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 多级IDWT与DDR接口设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 JPEG2000解码系统电路结构 |
| 4.3 四级IDWT电路结构设计 |
| 4.4 多级IDWT的DDR读写控制 |
| 4.5 IDWT输入缓存结构设计 |
| 4.6 图像重组处理的电路结构 |
| 4.7 仿真测试 |
| 4.8 结果对比 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 下一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）小波变换的开关电流技术实现与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 课题研究的意义 |
| 1.3 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.4 本文的研究内容和组织结构 |
| 第2章 小波变换的模拟滤波器综合实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小波变换 |
| 2.2.1 小波变换的产生 |
| 2.2.2 小波变换的定义 |
| 2.2.3 小波基函数的性质与分类 |
| 2.3 小波变换的模拟滤波器综合实现 |
| 2.3.1 模拟滤波器实现小波变换原理 |
| 2.3.2 小波变换的模拟滤波器实现步骤 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 小波函数的时域和频域逼近 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小波函数逼近理论 |
| 3.3 小波函数的时域逼近法 |
| 3.3.1 时域实小波逼近函数的构造 |
| 3.3.2 时域复小波逼近函数的构造 |
| 3.3.3 差分进化算法及其改进 |
| 3.3.3.1 标准差分进化算法 |
| 3.3.3.2 改进差分进化算法 |
| 3.3.3.3 多目标差分进化算法 |
| 3.3.4 实例验证 |
| 3.3.4.1 实小波逼近实例 |
| 3.3.4.2 复小波逼近实例 |
| 3.3.5 时域逼近中关联参数的选择 |
| 3.4 小波函数的频域逼近法 |
| 3.4.1 函数链神经网络逼近法 |
| 3.4.2 小波频域函数拟合法 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 开关电流小波滤波器的多环反馈结构设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电流模式连续域多环反馈结构设计 |
| 4.3 电流模式离散域多环反馈结构设计 |
| 4.4 多环反馈开关电流滤波器结构单元 |
| 4.4.1 开关电流反相积分器 |
| 4.4.2 开关电流反相微分器 |
| 4.4.3 单输入多输出电流镜电路 |
| 4.5 多环反馈开关电流滤波器设计 |
| 4.5.1 开关电流 FLF 和 IFLF 结构 |
| 4.5.2 FLF 和 IFLF 结构中的参数求解 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 小波变换的多环反馈开关电流滤波器实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实小波变换的开关电流滤波器实现原理及步骤 |
| 5.3 多环反馈开关电流实小波滤波器设计 |
| 5.3.1 精简 FLF 开关电流高斯小波滤波器设计 |
| 5.3.2 FLF 开关电流滤波器仿真分析 |
| 5.3.3 IFLF 开关电流高斯小波滤波器设计 |
| 5.3.4 IFLF 开关电流滤波器仿真分析 |
| 5.4 复小波变换的开关电流滤波器实现原理及步骤 |
| 5.5 复小波变换的开关电流滤波器实现 |
| 5.5.1 开关电流复小波滤波器共享结构设计 |
| 5.5.2 求模和相位电路 |
| 5.5.2.1 求模电路 |
| 5.5.2.2 求相位电路 |
| 5.5.3 复 Morlet 小波滤波器实现与仿真 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 开关电流小波变换电路在心电图检测中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 小波变换检测 QRS 波的原理和步骤 |
| 6.3 开关电流小波变换电路检测 QRS 波 |
| 6.3.1 基本结构与原理 |
| 6.3.2 开关电流小波变换电路设计 |
| 6.3.2.1 开关电流小波滤波器传递函数 |
| 6.3.2.2 FLF 开关电流高斯一阶导数小波滤波器设计 |
| 6.3.2.3 仿真与分析 |
| 6.3.3 模极大值检测电路设计 |
| 6.3.4 QRS 波检测实例 |
| 6.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间取得的主要成果 |
| 附录 B 攻读学位期间参与的科研项目 |
| 致谢 |
（5）基于FPGA的JPEG2000图像压缩系统的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 JPEG2000 标准的特性 |
| 1.3 课题的来源及意义 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 JPEG2000 系统概述 |
| 2.1 图像预处理 |
| 2.1.1 样本数据划分 |
| 2.1.2 直流电平（DC）层进 |
| 2.1.3 图像彩色分量变换 |
| 2.2 离散小波变换（DWT） |
| 2.3 量化 |
| 2.4 EBCOT |
| 2.4.1 Tier-1 编码 |
| 2.4.2 码流组织（Tier-2） |
| 2.5 小结 |
| 第3章 小波变换的 VLSI 实现 |
| 3.1 软件处理流程概述 |
| 3.2 小波变换的研究和 VLSI 设计 |
| 3.2.1 连续小波变换（CWT） |
| 3.2.2 离散小波变换 |
| 3.2.3 提升式结构（Lifting Scheme） |
| 3.2.4 二维小波变换 |
| 3.3 离散小波变换的 VLSI 设计 |
| 3.3.1 一维小波变换的硬件设计 |
| 3.3.2 图像数据的调度 |
| 3.3.3 二维离散小波变换的 VLSI 设计 |
| 3.4 二维离散小波变换硬件设计的仿真和验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 位平面编码器的 VLSI 实现 |
| 4.1 EBCOT 中的码块编码 |
| 4.2 位平面编码的四种编码算法 |
| 4.2.1 零编码（Zero coding） |
| 4.2.2 极性编码（Sign coding） |
| 4.2.3 量值细化编码（Magnitude refinement coding） |
| 4.2.4 清理编码（Clean coding） |
| 4.3 位平面编码的三个编码通道 |
| 4.3.1 有效传播通道（significance propagation pass） |
| 4.3.2 量值细化通道（magnitude refinement pass） |
| 4.3.3 清理通道（cleanup pass） |
| 4.4 位平面编码器的 VLSI 设计 |
| 4.4.1 存储器 |
| 4.4.2 控制器 |
| 4.4.3 条带列逻辑 |
| 4.5 系统仿真与验证 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 算术编码器的 VLSI 实现 |
| 5.1 MQ-coder 编码流程 |
| 5.1.1 寄存器模块 |
| 5.1.2 初始化模块 |
| 5.1.3 编码模块 |
| 5.1.4 归一化（RENORM）模块 |
| 5.1.5 编码输出（BYTEOUT）模块 |
| 5.1.6 编码终止（FLUSH）模块 |
| 5.2 概率估计表 |
| 5.3 MQ-coder 的硬件设计 |
| 5.3.1 寄存器更新模块 |
| 5.3.2 编码预测模块 |
| 5.4 MQ 编码器的 FPGA 仿真和综合 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得学术成果 |
（6）JPEG2000编码器中高性能离散小波变换VLSI设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 图像压缩编码技术的发展及现状 |
| 1.3 图像压缩标准概况 |
| 1.4 论文研究内容和各章节安排 |
| 第二章 JPEG2000 静止图像压缩标准简介 |
| 2.1 JPEG2000 标准的产生背景 |
| 2.2 JPEG2000 的主要特点 |
| 2.2.1 JPEG2000 算法特点 |
| 2.2.2 JPEG2000 性能特点 |
| 2.3 JPEG2000 系统结构及其关键技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高性能离散小波变换 VLSI 设计 |
| 3.1 小波变换理论概述 |
| 3.2 MALLAT 算法与提升小波变换 |
| 3.2.1 Mallat 算法与滤波器组 |
| 3.2.2 提升小波变换 |
| 3.3 二维提升小波变换 |
| 3.4 基于行的提升小波变换 VLSI 结构 |
| 3.4.1 结构实现 |
| 3.4.2 结构特点 |
| 3.5 可靠性设计 |
| 3.5.1 引言 |
| 3.5.2 三模冗余技术(TMR) |
| 3.5.3 汉明码在有限状态机设计中的应用 |
| 3.5.4 硬件数据溢出处理 |
| 3.6 可靠性验证 |
| 3.6.1 可靠性验证方案与实施要点 |
| 3.6.2 可靠性验证结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 JPEG2000 图像压缩系统低存储设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于 JPEG2000 标准的自适应存储方案 |
| 4.3 自适应存储器实现与工作原理 |
| 4.4 自适应存储器特点 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结束语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 研究成果 |
（7）心电信号智能分析关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 心电信号产生机理及特点 |
| 1.2.1 心电信号产生机理 |
| 1.2.2 心电信号特点 |
| 1.2.3 正常心电图波形及其意义 |
| 1.3 心电信号智能分析技术的发展现状 |
| 1.3.1 心电信号预处理技术的发展现状 |
| 1.3.2 心电信号特征识别的发展现状 |
| 1.3.3 异常心电智能分类及诊断技术的发展现状 |
| 1.4 本文研究目的及主要工作内容 |
| 1.5 本文的章节安排 |
| 第二章 小波变换的基础理论简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 从傅里叶变换到小波变换 |
| 2.3 连续小波变换 |
| 2.3.1 小波基函数 |
| 2.3.2 连续小波变换 |
| 2.4 离散小波变换 |
| 2.5 多分辨率分析 |
| 2.5.1 多分辨率分析的概念 |
| 2.5.2 小波函数与小波空间 |
| 2.5.3 二尺度方程 |
| 2.6 MALLAT 算法 |
| 2.7 多孔算法 |
| 2.8 小波变换的提升实现 |
| 2.8.1 小波分解与重构的多相位表示 |
| 2.8.2 Laurent 多项式的 Euclidean 算法 |
| 2.8.3 多相位矩阵的因子分解 |
| 2.8.4 小波提升实现方法 |
| 2.8.5 整数小波变换 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 基于小波变换的心电信号去噪算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 心电信号噪声分析 |
| 3.2.1 工频干扰 |
| 3.2.2 肌电干扰 |
| 3.2.3 基线漂移 |
| 3.3 小波变换去噪原理 |
| 3.4 各种小波去噪方法的比较 |
| 3.4.1 模极大值法去噪 |
| 3.4.2 相关性去噪 |
| 3.4.3 小波收缩阈值法去噪 |
| 3.4.4 平移不变量小波法去噪 |
| 3.5 小波基的选择 |
| 3.5.1 小波基的数学特性分析 |
| 3.5.2 心电信号去噪小波基选择 |
| 3.6 小波分解层数的确定 |
| 3.7 小波阈值收缩去噪法 |
| 3.7.1 小波阈值收缩去噪原理 |
| 3.7.2 小波阈值函数 |
| 3.8 基于一种新小波阈值函数的心电信号去噪 |
| 3.8.1 新阈值函数 |
| 3.8.2 仿真实验及分析 |
| 3.9 基于加权阈值收缩的心电信号小波去噪 |
| 3.9.1 加权阈值函数 |
| 3.9.2 仿真实验及分析 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 基于小波变换的心电信号特征检测算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于小波变换检测信号奇异点原理 |
| 4.2.1 李普西兹指数 |
| 4.2.2 奇异点检测原理 |
| 4.3 QRS 波群检测算法 |
| 4.3.1 小波函数的选取 |
| 4.3.2 小波变换尺度的选择 |
| 4.3.3 R 峰值点的检测 |
| 4.3.4 QRS 波群起始点检测 |
| 4.3.5 仿真实验及分析 |
| 4.4 P、T 波检测算法 |
| 4.4.1 P 波关键点检测算法 |
| 4.4.2 T 波关键点检测算法 |
| 4.4.3 仿真实验及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于提升小波心电信号处理和分析算法及 VLSI 实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 提升小波函数选择及分解层数的确定 |
| 5.2.1 提升小波函数的选择 |
| 5.2.2 分解层数的确定 |
| 5.3 算法整体设计及 FPGA 设计 |
| 5.3.1 算法整体设计 |
| 5.3.2 算法总体流程图 |
| 5.3.3 P、T 波识别算法及 FPGA 设计分析 |
| 5.4 仿真实验及分析 |
| 5.4.1 提升小波加权阈值去噪实验 |
| 5.4.2 QRS 波差分识别实验 |
| 5.4.3 P、T 波识别实验 |
| 5.5 提升小波算法的 VLSI 实现 |
| 5.5.1 小波提升方案 |
| 5.5.2 小波提升分解 FPGA 实现 |
| 5.5.3 小波提升重构 FPGA 实现 |
| 5.5.4 硬件实现仿真实验结果及分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 基于 FCM 的异常心律分类算法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 聚类的基本概念 |
| 6.2.1 聚类的定义 |
| 6.2.2 模式相似性测度 |
| 6.2.3 类的定义与类间距离 |
| 6.2.4 常用聚类算法分析 |
| 6.2.5 模糊聚类算法 |
| 6.3 基于 FCM 的异常心律分类算法 |
| 6.3.1 聚类算法有效性判别 |
| 6.3.2 基于 FCM 的算法改进 |
| 6.3.3 基于 FCM 的异常心律分类算法结构 |
| 6.4 心电信号特征实验数据来源描述 |
| 6.4.1 实验数据来源和问题描述 |
| 6.4.2 心电信号特征向量的提取 |
| 6.5 LCFCM 算法对异常心律分类试验分析 |
| 6.5.1 模糊聚类算法的收敛性分析 |
| 6.5.2 LCFCM 算法的实验结果及分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者在攻读博士期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）雷达图像编码器的并行处理研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景、目的及意义 |
| 1.2 静态图像压缩的国际标准 |
| 1.2.1 JPEG静态图像压缩标准 |
| 1.2.2 JPEG2000静态图像压缩标准 |
| 1.3 JPEG2000硬件实现的研究现状 |
| 1.3.1 离散小波变换的并行处理研究现状 |
| 1.3.2 嵌入式块编码的并行处理研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 JPEG2000算法的研究及其改进 |
| 2.1 JPEG2000编码的整体结构 |
| 2.2 预处理 |
| 2.2.1 瓦片分割 |
| 2.2.2 直流电平平移 |
| 2.3 分量间变换及其权衡 |
| 2.3.1 分量间变换 |
| 2.3.2 分量间变换的权衡 |
| 2.4 离散小波变换 |
| 2.4.1 基于提升的DWT |
| 2.4.2 应用于图像编码的2D-DWT |
| 2.4.3 边界处理 |
| 2.5 量化 |
| 2.6 最优截断的嵌入式块编码 |
| 2.6.1 位平面编码 |
| 2.6.2 自适应二进制算术编码 |
| 2.6.3 率失真优化截取和码流组织 |
| 2.7 算法的改进 |
| 2.7.1 直流电平平移的权衡 |
| 2.7.2 量化的改进 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 离散小波变换的VLSI结构 |
| 3.1 基于时间差的2D-DWT的VLSI结构 |
| 3.1.1 基于翻转结构的离散小波变换 |
| 3.1.2 2D-DWT的实现结构 |
| 3.2 基于SISO的2D-DWT的VLSI结构 |
| 3.2.1 列滤波模块 |
| 3.2.2 转置模块 |
| 3.2.3 行滤波模块 |
| 3.2.4 优化缩放模块 |
| 3.3 低复杂度的2D-DWT的VLSI结构 |
| 3.3.1 列滤波模块 |
| 3.3.2 行滤波模块 |
| 3.3.3 优化缩放模块 |
| 3.4 9/7小波滤波器系数的有理化 |
| 3.4.1 9/7小波滤波器系数有理化的要求 |
| 3.4.2 基于遗传算法的9/7小波滤波器系数有理化 |
| 3.4.3 实验结果 |
| 3.5 9/7小波运算的字长分析 |
| 3.5.1 整数位数的运算过程 |
| 3.5.2 小数位数的运算过程 |
| 3.6 性能分析与实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 嵌入式块编码的VLSI结构 |
| 4.1 嵌入式块编码的整体结构 |
| 4.2 中间子带缓存的实现结构 |
| 4.3 条带列与编码通道全并行的VLSI结构 |
| 4.3.1 可行性分析 |
| 4.3.2 扫描顺序 |
| 4.3.3 实现结构 |
| 4.3.4 位平面个数的选择 |
| 4.3.5 性能分析与实验结果 |
| 4.4 中间CXD缓存的实现结构 |
| 4.5 自适应二进制算术编码器的VLSI结构 |
| 4.5.1 算术编码流程的优化 |
| 4.5.2 实现结构 |
| 4.5.3 实验结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 雷达图像记录卡的设计与实现 |
| 5.1 VDR记录雷达图像的总体实现过程 |
| 5.2 雷达图像记录卡的设计要求 |
| 5.3 雷达图像记录卡的设计 |
| 5.3.1 硬件结构 |
| 5.3.2 工作流程 |
| 5.4 实验结果 |
| 5.4.1 测试图像 |
| 5.4.2 测试方法 |
| 5.4.3 测试结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）模拟小波基的构造及其对数域电路实现与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景及意义 |
| 1.2 连续小波变换的模拟VLSI 实现原理 |
| 1.3 瞬时缩展对数域电路及其实现小波变换的可行性分析 |
| 1.3.1 对数域电路基本原理及其特点 |
| 1.3.2 用对数域电路实现连续小波变换的可行性分析 |
| 1.4 连续小波变换的模拟VLSI 实现与应用国内外研究现状 |
| 1.4.1 时域法实现与应用研究现状 |
| 1.4.2 频域法实现与应用研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容与组织结构 |
| 第2章 连续小波变换及其实现方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 连续小波变换 |
| 2.2.1 连续小波变换的定义 |
| 2.2.2 连续小波变换的性质 |
| 2.3 连续小波变换的数字计算实现方法 |
| 2.3.1 CWT 的数字近似积分法 |
| 2.3.2 CWT 的调频 Z 变换快速算法 |
| 2.3.3 CWT 的 Mellin 变换快速算法基本思想 |
| 2.4 连续小波变换的模拟计算实现方法 |
| 2.4.1 CWT 的模拟计算实现原理 |
| 2.4.2 模拟小波基函数的定义 |
| 2.4.3 构造模拟小波基函数的数学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 混合粒子群优化算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基本的粒子群算法PSO |
| 3.2.1 PSO 算法原理 |
| 3.2.2 PSO 算法解析 |
| 3.3 基于锯齿映射的混沌粒子群算法 |
| 3.3.1 锯齿混沌映射的遍历特性 |
| 3.3.2 改进的混沌粒子群算法 |
| 3.4 局部SQP 优化算法 |
| 3.5 混合粒子群算法 |
| 3.6 算法测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于混合粒子群算法的模拟小波函数的构造 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Gaussian 类模拟小波基函数的构造 |
| 4.2.1 用混合粒子群算法构造Gaussian 类模拟小波的流程 |
| 4.2.2 Gaussian 一阶导数模拟小波基函数的构造 |
| 4.2.3 Marr 模拟小波基函数的构造 |
| 4.3 Morlet 类模拟小波基函数的构造 |
| 4.3.1 用混合粒子群算法构造Morlet 类模拟小波的流程 |
| 4.3.2 Morlet 模拟小波基函数的构造 |
| 4.4 复模拟小波基函数的构造 |
| 4.4.1 复小波变换的模拟计算实现原理 |
| 4.4.2 复模拟小波基函数的定义 |
| 4.4.3 复Gaussian 模拟小波基函数的构造 |
| 4.5 复Morlet 模拟小波基函数的构造 |
| 4.5.1 构造复Morlet 模拟小波基函数的数学模型 |
| 4.5.2 多目标混合粒子群算法 |
| 4.5.3 基于多目标优化算法的复Morlet 模拟小波基函数的构造 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 连续小波变换的低功耗模拟 VLSI 实现及其在 ECG 信号分析中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 信号突变点的小波变换检测方法 |
| 5.3 ECG 信号QRS 波检测的小波变换算法 |
| 5.3.1 QRS 波R 峰点检测 |
| 5.3.2 QRS 波起点与终点检测 |
| 5.4 基于对数域连续小波变换电路的ECG 信号QRS 波检测 |
| 5.4.1 基本原理 |
| 5.4.2 Gaussian 一阶导数模拟小波滤波器传输函数 |
| 5.4.3 对数域滤波器的基本结构 |
| 5.4.4 平衡式对数域积分器及对数压缩电路和指数扩展电路 |
| 5.4.5 IFLF 结构滤波器 |
| 5.4.6 平衡式对数域Gaussian 一阶导数模拟小波变换电路设计 |
| 5.4.7 平衡式模极大值检测电路设计 |
| 5.4.8 仿真实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 基于对数域模拟CMOS 连续小波变换电路的电力谐波检测方法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于连续小波变换的尺度－幅值谐波检测算法 |
| 6.2.1 谐波电流的连续小波变换 |
| 6.2.2 尺度－幅值谐波检测算法 |
| 6.3 基于对数域连续小波变换电路的谐波检测 |
| 6.3.1 谐波检测电路原理 |
| 6.3.2 CMOS 对数域积分器及压扩电路 |
| 6.3.3 CMOS 对数域连续小波变换电路设计 |
| 6.3.4 仿真实验 |
| 6.4 电路元器件参数容差对检测精度影响的分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 对数域连续复小波变换电路及其应用 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 连续复小波变换的模拟VLSI 实现原理 |
| 7.3 规范正交梯形结构对数域滤波器 |
| 7.3.1 高阶滤波器传输函数的规范正交梯形结构状态实现 |
| 7.3.2 规范正交梯形结构对数域信号流图 |
| 7.3.3 对数域模块电路及规范正交梯形结构对数域滤波器电路设计 |
| 7.4 规范正交梯形结构对数域连续复小波变换电路 |
| 7.4.1 电路组成结构 |
| 7.4.2 对数域规范正交梯形结构复小波滤波器电路设计 |
| 7.4.3 模与相位电路设计 |
| 7.4.4 电路仿真结果 |
| 7.5 连续复小波变换电路在语音信号包络提取中的应用 |
| 7.5.1 复小波变换包络提取基本原理 |
| 7.5.2 基于复小波变换电路的语音包络提取与分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读学位期间所从事的主要科研项目 |
| 致谢 |
（10）小波变换的开关电流技术实现研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 小波变换理论 |
| 1.3 开关电流技术 |
| 1.4 小波变换实现的国内外研究现状和发展趋势 |
| 1.5 主要研究工作和论文结构 |
| 第2章 小波变换在频域的开关电流电路实现 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 小波变换的频域法实现 |
| 2.3 小波变换的复解调技术实现 |
| 2.4 开关电流电路实现 |
| 2.5 仿真试验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 小波变换在时域的开关电流电路实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小波变换的时域法实现 |
| 3.3 小波变换的幅度调制技术实现 |
| 3.4 仿真试验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于小波滤波器理论的小波变换开关电流电路实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小波变换与滤波器理论 |
| 4.3 基于 Padé逼近理论的小波变换实现 |
| 4.3.1 Padé逼近 |
| 4.3.2 Padé逼近误差分析 |
| 4.3.3 开关电流小波滤波器的设计 |
| 4.3.4 电路实现与仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Morlet 小波变换的开关电流电路实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小波变换及重构的实现 |
| 5.3 Morlet 小波变换在频域的开关电流电路实现 |
| 5.3.1 Morlet 小波函数在频域的生成 |
| 5.3.2 开关电流电路实现 |
| 5.3.3 电路仿真 |
| 5.4 Morlet 小波变换在时域的开关电流电路实现 |
| 5.4.1 Morlet 小波函数在时域的生成 |
| 5.4.2 高斯函数逼近 |
| 5.4.3 开关电流高斯函数发生器电路仿真 |
| 5.4.4 Morlet 小波发生器仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 小波变换的共享结构实现 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 小波变换的高斯函数单元共享结构实现 |
| 6.2.1 高斯函数与三种相关小波 |
| 6.2.2 小波变换的时域共享结构实现 |
| 6.2.3 小波变换时域共享结构系统仿真 |
| 6.2.4 小波变换的频域共享结构实现 |
| 6.2.5 小波变换频域共享结构系统仿真 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 正交小波变换的开关电流电路实现 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 多分辨率分析 |
| 7.3 Laguerre 小波分析 |
| 7.3.1 Laguerre 多分辨率分析 |
| 7.3.2 Laguerre 正交小波分析 |
| 7.4 正交小波变换的开关电流电路实现 |
| 7.4.1 开关电流低通节的实现 |
| 7.4.2 开关电流全通节的实现 |
| 7.5 仿真试验 |
| 7.6 本章小结 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 附录 A（攻读学位期间所发表的学术论文目录） |
| 附录 B（攻读学位期间所从事的主要科研项目） |
| 致谢 |
四、连续小波变换VLSI实现的研究进展（论文参考文献）
- [1]离散小波变换的研究与硬件实现[D]. 杜诗强. 合肥工业大学, 2020
- [2]高性能离散小波变换的VLSI设计[D]. 高家明. 天津大学, 2017(04)
- [3]高速图像解码中逆小波变换的研究与实现[D]. 董明岩. 西安电子科技大学, 2015(03)
- [4]小波变换的开关电流技术实现与应用研究[D]. 李目. 湖南大学, 2013(09)
- [5]基于FPGA的JPEG2000图像压缩系统的研究与实现[D]. 冯超. 成都理工大学, 2013(12)
- [6]JPEG2000编码器中高性能离散小波变换VLSI设计[D]. 艾波. 西安电子科技大学, 2013(S2)
- [7]心电信号智能分析关键技术研究[D]. 姚成. 吉林大学, 2012(12)
- [8]雷达图像编码器的并行处理研究与实现[D]. 刘营. 哈尔滨工程大学, 2009(01)
- [9]模拟小波基的构造及其对数域电路实现与应用研究[D]. 李宏民. 湖南大学, 2008(12)
- [10]小波变换的开关电流技术实现研究[D]. 胡沁春. 湖南大学, 2007(05)