MATLAB小波分析超級學(xué)習(xí)手冊 作者：孔玲軍 編著 出版時(shí)間： 2014年版 內(nèi)容簡介 《MATLAB小波分析超級學(xué)習(xí)手冊》對小波分析在MATLAB中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，全書以小波為主題展開敘述，不僅對小波理論有詳細(xì)的介紹，而且將理論與實(shí)際相結(jié)合，列舉了數(shù)百個(gè)利用小波方法來處理信息的綜合算例，這些算例均可在MATLAB R2013a版本中運(yùn)行?！禡ATLAB小波分析超級學(xué)習(xí)手冊》共分為17章。第1、第2兩章主要介紹了MATLAB的基本功能，包括MATLAB的環(huán)境、數(shù)據(jù)類型、M文件、句柄和高級用戶界面GUI等。第3～8章是關(guān)于小波分析的基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用，包括傅立葉變換、連續(xù)小波變換、離散小波變換、多分辨分析、小波基和小波包及其應(yīng)用。第9～17章是小波分析的應(yīng)用部分，分別介紹了小波分析用于信號(hào)濾波、信號(hào)去噪、信號(hào)壓縮、信號(hào)識(shí)別與檢測、圖像去噪、圖像壓縮、圖像增強(qiáng)、圖像融合、圖像特征提取和樣本估計(jì)。每一章都配備了大量的MATLAB實(shí)例?！禡ATLAB小波分析超級學(xué)習(xí)手冊》適合學(xué)習(xí)小波分析理論和MATLAB工程實(shí)踐等不同層次的讀者需要，包括從事小波分析的科研工作者、小波分析愛好者、信號(hào)處理與圖像處理工程師以及在校學(xué)生，同時(shí)也可作為工程技術(shù)人員自學(xué)的參考用書。 目錄 目錄 第1章MATLAB基礎(chǔ)1 1．1MATLAB簡介1 1．2MATLAB組成結(jié)構(gòu)2 1．2．1目錄結(jié)構(gòu)2 1．2．2工作環(huán)境3 1．2．3系統(tǒng)幫助8 1．3掌握MATLAB編程11 1．3．1通用命令11 1．3．2演示示例12 1．3．3編程語句12 1．4數(shù)據(jù)類型15 1．4．1整數(shù)數(shù)據(jù)類型15 1．4．2浮點(diǎn)數(shù)數(shù)據(jù)類型18 1．4．3字符串19 1．4．4邏輯運(yùn)算符23 1．4．5單元數(shù)組類型25 1．4．6結(jié)構(gòu)體26 1．4．7函數(shù)句柄28 1．5M文件28 1．5．1腳本28 1．5．2M函數(shù)31 1．6本章小結(jié)35 第2章MATLAB GUI基礎(chǔ)36 2．1句柄簡介36 2．1．1對象句柄36 2．1．2對象屬性37 2．1．3get和set37 2．1．4查找對象44 2．1．5用鼠標(biāo)選擇對象45 2．1．6位置和單位屬性46 2．2圖形用戶界面48 2．2．1圖形用戶界面簡介48 2．2．2預(yù)定義對話框49 2．2．3M文件對話框50 2．2．4對話框小結(jié)50 2．2．5GUI對象層次結(jié)構(gòu)51 2．2．6GUI創(chuàng)建的基本步驟54 2．2．7GUI對象的大小和位置54 2．2．8捕獲鼠標(biāo)動(dòng)作55 2．2．9事件隊(duì)列57 2．2．10回調(diào)編程57 2．2．11M文件示例63 2．3GUI設(shè)計(jì)編程67 2．3．1M文件以及GUI數(shù)據(jù)管理67 2．3．2回調(diào)函數(shù)的使用方法69 2．3．3圖形窗口的行為控制71 2．4圖形讀者界面設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例72 2．4．1數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換72 2．4．2繪制數(shù)據(jù)點(diǎn)76 2．5本章小結(jié)83 第3章小波分析基礎(chǔ)84 3．1一維傅立葉變換及其應(yīng)用84 3．1．1一維傅立葉變換84 3．1．2一維離散傅立葉級數(shù)85 3．1．3一維離散傅立葉變換及應(yīng)用87 3．1．4一維快速傅立葉變換及應(yīng)用88 3．2二維傅立葉變換及其應(yīng)用90 3．3Z變換及其應(yīng)用92 3．4濾波器94 3．4．1連續(xù)濾波器94 3．4．2數(shù)字濾波器及其應(yīng)用94 3．4．3濾波器設(shè)計(jì)與分析105 3．5本章小結(jié)107 第4章連續(xù)小波變換108 4．1小波分析簡介108 4．1．1小波分析發(fā)展概述108 4．1．2小波分析優(yōu)缺點(diǎn)109 4．2連續(xù)小波變換及其性質(zhì)110 4．2．1短時(shí)傅立葉變換110 4．2．2一維連續(xù)小波變換111 4．2．3高維連續(xù)小波變換112 4．3連續(xù)小波變換的計(jì)算113 4．3．1如何計(jì)算連續(xù)小波變換113 4．3．2連續(xù)小波變換的應(yīng)用114 4．3．3連續(xù)小波界面式應(yīng)用實(shí)例118 4．3．4連續(xù)小波反變換的應(yīng)用126 4．4本章小結(jié)127 第5章離散小波變換128 5．1離散小波變換及其逆變換128 5．1．1一維離散小波變換128 5．1．2小波框架131 5．1．3離散小波變換的逆變換132 5．1．4二進(jìn)小波變換及其逆變換133 5．2離散小波變換的計(jì)算136 5．2．1離散小波變換計(jì)算過程136 5．2．2一維離散小波變換算法136 5．3離散小波變換在MATLAB中的函數(shù)及應(yīng)用139 5．3．1一維離散小波變換函數(shù)139 5．3．2一維離散小波逆變換函數(shù)142 5．3．3二維離散小波變換函數(shù)145 5．3．4二維離散小波逆變換函數(shù)148 5．4離散小波變換界面式應(yīng)用150 5．4．1一維離散小波界面式應(yīng)用實(shí)例150 5．4．2二維離散小波界面式應(yīng)用實(shí)例157 5．5離散小波變換的綜合演示實(shí)例159 5．6本章小結(jié)169 第6章多分辨分析與Mallat算法170 6．1多分辨分析170 6．1．1多分辨分析理論170 6．1．2幾種常見的正交小波基173 6．1．3尺度函數(shù)和小波函數(shù)性質(zhì)175 6．2雙尺度方程及多分辨濾波器組176 6．2．1雙尺度方程176 6．2．2濾波器組系數(shù)h0(n)和h1(n)的性質(zhì)178 6．3Mallat算法179 6．3．1一維Mallat算法179 6．3．2二維Mallat算法180 6．3．3Mallat算法在MATLAB中的實(shí)現(xiàn)182 6．3．4Mallat算法在MATLAB中的應(yīng)用185 6．4離散序列的多分辨分析與正交小波變換192 6．4．1離散序列的小波分解193 6．4．2離散序列的小波重構(gòu)195 6．5二維正交小波變換195 6．5．1L2(R2)空間的兩種正交小波基195 6．5．2正方塊二維正交小波變換的快速算法199 6．6本章小結(jié)200 第7章小波基及其構(gòu)造201 7．1幾種常用的小波201 7．1．1Haar小波201 7．1．2Daubechies(dbN)小波系202 7．1．3雙正交小波Biorthogonal(biorNr．Nd)小波系203 7．1．4Coiflet(coifN)小波系203 7．1．5SymletsA(symN)小波系204 7．1．6Morlet(morl)小波204 7．1．7MexicanHat(mexh)小波204 7．1．8Meyer函數(shù)205 7．2小波基的性質(zhì)及其在MATLAB中的命名206 7．3小波基的構(gòu)造206 7．3．1由尺度函數(shù)構(gòu)造正交小波基207 7．3．2緊支集正交小波基的性質(zhì)和構(gòu)造209 7．3．3實(shí)現(xiàn)小波基的構(gòu)造213 7．4提升方案構(gòu)造二代小波并實(shí)現(xiàn)217 7．4．1提升方案的基本原理217 7．4．2提升法實(shí)現(xiàn)第二代小波變換223 7．4．3提升方法實(shí)現(xiàn)圖像的分解與重構(gòu)226 7．5小波和尺度函數(shù)的提取及消失矩的作用230 7．6本章小結(jié)234 第8章小波包及其應(yīng)用235 8．1小波包235 8．1．1小波包的定義235 8．1．2小波包的性質(zhì)237 8．1．3小波包的空間分解237 8．1．4小波包算法238 8．2一維小波包在MATLAB中的應(yīng)用238 8．2．1一維小波包函數(shù)239 8．2．2一維小波包界面式應(yīng)用——信號(hào)壓縮242 8．2．3一維小波包界面式應(yīng)用——信號(hào)去噪246 8．3二維小波包在MATLAB中的應(yīng)用249 8．3．1二維小波包函數(shù)249 8．3．2二維小波包界面式應(yīng)用——圖像壓縮252 8．3．3二維小波包界面式應(yīng)用——圖像去噪255 8．4小波包分析的綜合應(yīng)用實(shí)例257 8．5本章小結(jié)263 第9章小波分析用于信號(hào)濾波265 9．1小波濾波概述265 9．1．1小波濾波的原理265 9．1．2小波域的三種濾波法266 9．2濾波器268 9．2．1陷波濾波器268 9．2．2單陷波濾波器270 9．2．3多頻率陷波濾波器271 9．3小波閾值濾波法273 9．3．1閾值的幾種形式273 9．3．2閾值函數(shù)數(shù)學(xué)表達(dá)式274 9．3．3幾種改進(jìn)的閾值函數(shù)275 9．4MATLAB中小波濾波函數(shù)及應(yīng)用276 9．4．1MATLAB小波濾波函數(shù)介紹276 9．4．2小波濾波器應(yīng)用279 9．5重構(gòu)濾波器組280 9．5．1完全重構(gòu)濾波器組281 9．5．2完全重構(gòu)濾波器組的濾波效應(yīng)283 9．6小波濾波器構(gòu)造MATLAB實(shí)例284 9．7小波閾值濾波器的設(shè)計(jì)292 9．7．1設(shè)計(jì)目標(biāo)292 9．7．2子模塊設(shè)計(jì)294 9．7．3濾波器模塊294 9．7．4系數(shù)處理模塊294 9．8本章小結(jié)295 第10章小波分析用于信號(hào)去噪296 10．1信號(hào)去噪原理296 10．1．1小波去噪概述296 10．1．2基于模極大值去噪法298 10．1．3小波閾值去噪298 10．1．4平移不變量法299 10．1．5其他方法300 10．1．6閾值的選取300 10．1．7現(xiàn)有方法的優(yōu)缺點(diǎn)301 10．1．8小波去噪的基本原理302 10．1．9各種小波變換在小波去噪中的應(yīng)用303 10．2MATLAB函數(shù)去噪303 10．2．1一維小波分析進(jìn)行信號(hào)去噪303 10．2．2閾值選取規(guī)則307 10．2．3對非平穩(wěn)信號(hào)的去噪308 10．2．4小波包分析進(jìn)行信號(hào)去噪310 10．3MATLAB一維小波工具箱去噪313 10．3．1一維離散小波界面式去噪313 10．3．2一維小波包界面式去噪316 10．4小波去噪實(shí)例318 10．5基于小波變換的語音信號(hào)去噪321 10．5．1語音信號(hào)去噪321 10．5．2語音質(zhì)量的評價(jià)322 10．5．3小波變換的語音去噪實(shí)例323 10．6本章小結(jié)326 第11章小波分析用于信號(hào)壓縮327 11．1信號(hào)壓縮327 11．1．1小波壓縮概述327 11．1．2一維小波分析進(jìn)行壓縮的原理328 11．1．3小波壓縮實(shí)現(xiàn)方法329 11．2MATLAB壓縮函數(shù)330 11．2．1一維小波分析進(jìn)行信號(hào)壓縮330 11．2．2小波包分析進(jìn)行信號(hào)壓縮331 11．3MATLAB一維小波工具箱壓縮334 11．3．1 一維離散小波界面式壓縮334 11．3．2一維小波包界面式壓縮337 11．4小波壓縮綜合實(shí)例340 11．5本章小結(jié)343 第12章小波分析用于信號(hào)識(shí)別與檢測344 12．1信號(hào)的奇異性檢測理論344 12．1．1信號(hào)奇異性概念344 12．1．2Fourier變換與信號(hào)奇異性的關(guān)系345 12．1．3小波變換與信號(hào)的奇異性345 12．1．4小波變換模極大值點(diǎn)同信號(hào)突變點(diǎn)之間的關(guān)系346 12．1．5信號(hào)與噪聲的小波變換特性347 12．2信號(hào)的間斷點(diǎn)檢測349 12．2．1第一類間斷點(diǎn)檢測349 12．2．2第二類間斷點(diǎn)檢測354 12．3信號(hào)的自相似檢測357 12．4信號(hào)識(shí)別與信號(hào)提取358 12．4．1信號(hào)發(fā)展趨勢的識(shí)別358 12．4．2某一頻率區(qū)間上信號(hào)的識(shí)別359 12．4．3信號(hào)的特征提取361 12．5模態(tài)參數(shù)識(shí)別介紹363 12．5．1模態(tài)分析的時(shí)頻辨識(shí)方法概述363 12．5．2信號(hào)的小波脊提取及計(jì)算方法364 12．5．3基于小波包和改進(jìn)HHT的瞬時(shí)特征分析365 12．5．4模態(tài)參數(shù)識(shí)別的應(yīng)用366 12．6二維信號(hào)的邊緣檢測371 12．7本章小結(jié)374 第13章小波分析用于圖像去噪375 13．1圖像處理概述375 13．1．1常用圖像格式375 13．1．2圖像類型377 13．1．3圖像類型轉(zhuǎn)換379 13．1．4圖像顯示381 13．2小波用于圖像去噪方法382 13．2．1圖像噪聲概述382 13．2．2圖像去噪方法概述383 13．2．3圖像去噪現(xiàn)有方法的優(yōu)缺點(diǎn)386 13．2．4圖像去噪質(zhì)量的評價(jià)387 13．3MATLAB去噪函數(shù)388 13．3．1基于去噪函數(shù)進(jìn)行圖像去噪388 13．3．2基于小波變換進(jìn)行圖像去噪391 13．3．3基于閾值法進(jìn)行圖像去噪392 13．3．4基于小波包分析進(jìn)行圖像去噪394 13．4MATLAB二維小波工具箱去噪398 13．4．1二維離散小波界面式去噪398 13．4．2二維小波包界面式去噪401 13．5小波圖像去噪實(shí)例404 13．6本章小結(jié)406 第14章小波分析用于圖像壓縮407 14．1圖像壓縮介紹407 14．1．1數(shù)據(jù)冗余407 14．1．2變換編碼409 14．1．3圖像壓縮模型409 14．1．4圖像壓縮技術(shù)410 14．1．5JPEG 2000壓縮算法411 14．1．6JPEG與JPEG 2000的區(qū)別412 14．1．7基于DCT的JPEG圖像壓縮編碼414 14．2基于DCT的圖像壓縮MATLAB仿真實(shí)現(xiàn)419 14．2．1數(shù)字圖像文件的讀寫419 14．2．2程序流程圖420 14．2．3DCT變換的編程實(shí)現(xiàn)420 14．3基于小波壓縮函數(shù)進(jìn)行圖像壓縮422 14．3．1小波變換壓縮函數(shù)的應(yīng)用實(shí)例422 14．3．2基于小波包變換的圖像壓縮426 14．4MATLAB二維小波工具箱壓縮427 14．4．1二維離散小波界面式壓縮427 14．4．2二維小波包界面式壓縮430 14．5利用小波分析進(jìn)行圖像壓縮實(shí)例433 14．6本章小結(jié)436 第15章小波分析用于圖像增強(qiáng)437 15．1圖像增強(qiáng)技術(shù)437 15．1．1濾波增強(qiáng)437 15．1．2濾波器438 15．2MATLAB圖像增強(qiáng)函數(shù)及應(yīng)用438 15．2．1圖像增強(qiáng)函數(shù)438 15．2．2MATLAB應(yīng)用于數(shù)字圖像增強(qiáng)和濾波439 15．3小波分析用于圖像增強(qiáng)445 15．3．1圖像增強(qiáng)問題描述445 15．3．2基于小波分析的圖像鈍化實(shí)現(xiàn)445 15．3．3基于小波分析的圖像銳化實(shí)現(xiàn)447 15．3．4基于小波分析的圖像增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)448 15．3．5基于小波分析的圖像平滑實(shí)現(xiàn)449 15．4本章小結(jié)452 第16章小波分析用于圖像處理其他領(lǐng)域453 16．1圖像融合453 16．1．1小波分析用于圖像融合的方法453 16．1．2融合規(guī)則和融合算子454 16．1．3小波包圖像融合454 16．1．4小波框架圖像融合455 16．1．5多小波圖像融合455 16．1．6小波分析用于圖像融合的實(shí)例456 16．2圖像分解459 16．3圖像特征提取462 16．4本章小結(jié)466 第17章小波分析用于樣本估計(jì)467 17．1小波分析用于密度估計(jì)467 17．1．1密度估計(jì)467 17．1．2小波變換進(jìn)行密度估計(jì)的基本原理468 17．1．3小波變換進(jìn)行密度估計(jì)界面工具的使用469 17．2小波分析用于回歸估計(jì)472 17．2．1回歸估計(jì)472 17．2．2小波變換進(jìn)行回歸估計(jì)的基本原理473 17．2．3小波變換進(jìn)行回歸估計(jì)界面工具的使用474 17．3本章小結(jié)477 參考文獻(xiàn)478