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多小波分析是近些年形成和发展迅速的一种数学工具,可以对非稳态信号进行详细的时频分析,是传统傅立叶分析所不能及的,在工程应用领域引起了越来越多的关注和重视。基于信号的处理而言,多小波分析常被应用于图像去噪,图像滤波等领域中。而应用到信号奇异性检测中的研究还很少,还没有形成系统的理论和方法,更鲜见成功解决具体工程实际问题的实例。因此,研究和发展基于多小波分析在信号奇异性检测的方法是非常有意义的。
本文首先简要介绍了小波变换的发展和演变历程,然后简述了小波的基本概念和相关的基础理论,着重介绍了几个常用的小波分析函数,以及尺度函数和尺度方程基本概念等,这些都是小波分析在信号处理领域中的基础。
其次,详细叙述了多小波分析的基本概念和相关的基础理论,包括多小波在信号分析领域中的具体操作原理,例如多小波分析的预滤波过程,信号的分解过程和重构过程等。
第三,提出了基于多小波对信号奇异性的检测方法。一是利用小波分析对信号奇异性进行检测。二是提出基于多小波分析对信号奇异性进行检测的方法。
最后在分析了小波变换和多小波变换两种信号奇异性处理理论的基础上,通过一个典型的机械故障实验,用编程的方法进行了深入的研究,实验室模型试验和实验测试结果进行了验证,证明了多小波变换较小波变换在信号奇异性分析中的优点。结果显示相对小波分析,多小波分析可以检测和识别信号奇异性的具体位置,从而建立了基于多小波分析的信号奇异性检测的方法。