在电力系统分析中，谐波检测是一个重要的领域，它对于保证电网稳定运行、提高电能质量、减少系统损耗等方面具有重大意义。传统的电力系统谐波检测主要基于快速傅立叶变换（FFT）及其改进算法，尽管FFT能够精确地确定出平稳波形中各次谐波的幅值和相位，但它不提供时间局部信息，因此仅适用于稳态信号的分析处理。对于包含非稳态成分的信号，FFT则显得力不从心，无法给出有效的非稳态谐波信息。为了克服这一缺陷，近年来，小波变换以其在时域和频域同时具有良好的局部化特性，逐渐成为电力系统谐波检测领域的新宠。 小波变换是一种有效的时频分析工具，它能够在局部区域内对信号进行多分辨率分析。相较于傅立叶变换，小波变换能够提供时间局部信息，特别适合分析电力系统中的瞬态信号。小波变换的一个重要应用是在电力系统谐波测量中的应用。通过对含有谐波的信号进行正交小波分解，可以将不同尺度的结果看作是不含谐波的基波分量，从而实时跟踪谐波变化。特别是随着Mallat算法和高速数字处理芯片的应用，小波变换用于谐波检测的动态性能得到了极大提高，满足了电力有源滤波器对谐波实时检测的要求。 小波包变换是小波变换的延伸，它在小波变换的基础上对高频段的信号进行更精细的划分，使得高频段也能获得和低频段一样的频率分辨率。小波包变换在时变谐波分析中的应用证明了其对时变谐波的检测具有较高的精确性，同时也展现了小波包在时频域内优秀的分析性能。小波包变换可以配合连续小波变换使用，能同时检测并识别包括整数次、非整数次和分数次谐波在内的各种谐波。 复小波分析和自适应小波分析是小波变换领域的其他延伸，它们也逐渐应用于谐波检测当中。例如，文献[8]首次提出了将小波多分辨率分析与傅立叶变换结合进行谐波检测的算法。该算法首先利用小波变换将原始信号中的稳态成分和非稳态成分分离，然后用傅立叶变换分析稳态信号，得到稳态谐波的幅值和相位。但是，该方法并未对小波变换后的非稳态谐波信号进行进一步处理，在非稳态信号成分复杂时无法提供有效的非稳态谐波信息。针对这样的问题，本文将小波熵的概念引入到谐波检测中。 本文提出了一种改进的谐波检测算法，即通过结合傅立叶变换和小波变换的优点，将两者联合起来使用，以此达到对所有类型谐波信号都能有较好检测效果的目的。这种联合方法能够准确检测出稳态和非稳态谐波的相关参数，并通过仿真及实验证明了算法的正确性。此外，小波变换和傅立叶变换联合使用的方法，也得到了国家自然科学基金的资助。 傅立叶变换作为谐波分析的基础理论，是从频域角度观察信号的数学工具，其基本原理是任意函数都可以分解为无穷多个不同频率的正弦波之和。而小波变换则是一种窗口大小固定但形状可变的时频局部化分析方法，它允许在不同尺度上同时观察信号的时域和频域特征，特别适合分析电力系统中的瞬态信号。通过小波变换，可以准确确定信号突变的时刻，滤除干扰信号，从而更好地分析谐波信息。 在电力系统谐波分析的实际应用中，小波变换已经显示出了其独特的优势。它不仅可以用于电力系统谐波检测，还在信号去噪、故障诊断、信号压缩、图像处理等多个领域得到了广泛应用。未来，随着更多相关技术的研究和发展，相信小波变换在谐波检测及电力系统其他方面的应用会越来越广泛，成为不可或缺的技术工具。

### 基于小波变换的语音信号基音周期估计 #### 概述 基音周期作为语音信号处理中的一个重要参数，在语音信号的数字处理中扮演着至关重要的角色。无论是语音编码、识别还是合成，准确地估计出语音信号的基音周期都是基础性的任务。基音周期指的是声带振动所引起的周期性现象，它反映了语音信号的基本频率特征。 #### 小波变换与语音信号处理 小波变换作为一种时频分析工具，因其在时频域的良好分辨率，成为语音信号处理中的有效手段之一。与传统的短时傅里叶变换相比，小波变换能够更好地适应语音信号的非平稳性特点，从而为提取更为精确的基音周期提供了一种新方法。 #### 小波变换的概念 小波变换是一种通过对原始信号进行平移和伸缩操作来构建一系列子函数的过程，这些子函数统称为小波函数簇。这些小波函数簇能够捕捉到信号在不同时间尺度上的特征变化，对于语音信号来说，这意味着可以更精细地分析信号中的细节信息。 - **母小波函数**：如果一个函数ψ(t)满足特定的可容许性条件（如积分存在且有限），则称其为母小波函数。 - **小波变换公式**：对于任意信号f(t)，其连续小波变换可以通过下式计算：\[ W_f(a,b) = \int_{-\infty}^{+\infty} f(t)\psi^*_{a,b}(t)dt \] 其中，\(\psi^*_{a,b}(t) = \frac{1}{\sqrt{|a|}}\psi(\frac{t-b}{a})\) 是小波函数经过平移和伸缩后的形式，\(a\) 表示尺度因子，\(b\) 表示平移因子。 #### 小波变换的基音周期估计原理 为了从语音信号中估计基音周期，可以利用小波变换的多尺度边缘检测能力。语音信号在产生过程中，由于声门闭合瞬间声道受到的强烈激励会在信号中产生明显的突变点。小波变换能够有效检测这些突变点，进而确定声门闭合时刻。通过计算相邻两次闭合时刻之间的距离，即可得到基音周期。 - **多尺度边缘检测**：在不同的尺度上先对原始信号进行平滑处理，然后通过平滑后信号的一阶或二阶导数来检测原始信号中的突变点。例如，可以通过构造一个平滑函数\(\phi(t)\)，并求其导数\(\psi(t)=-\phi'(t)\)作为小波函数。 - **计算步骤**：选择合适的母小波函数，并根据式(6)和式(7)构建小波函数；对信号进行小波变换，计算每个尺度下的小波系数；找到小波系数的极大值点，这些点对应于信号中的突变点；通过分析这些突变点之间的距离，估计基音周期。 #### 实验验证与结论 该文中提到了实验结果表明，基于小波变换的方法可以有效地估计出大动态范围内的语音信号基音周期，并且能够获得满足实际需求的较为精确的结果。这证明了小波变换在语音信号处理领域的强大适用性和准确性。 通过小波变换对语音信号进行基音周期估计不仅理论上可行，而且在实践中也得到了很好的验证。这种方法为语音信号处理提供了一种有效的工具，有助于进一步提高语音识别、编码和合成等领域的性能。

基于小波变换的多聚焦图像融合中，融合方法、小波基和小波分解层数的选取是关键技术。研究一种基于区域能量的多聚焦图像融合方法，分析比较小波基、小波分解层数对图像融合结果的影响，利用熵、峰值信噪比、空间频率对融合图像进行评价。结果表明：提出的融合方法能够得到较好的效果，采用bior2.2 小波基、分解层数为4~6 时得到较好的融合效果，该结果能为实际应用中小波参数的选择提供参考。

在散斑去噪过程中保持图像边缘纹理特征,是光学相干层析图像处理技术的难题。散斑去噪过程中的散斑残留和边缘纹理模糊是该难题的主要诱导因素。为解决这一难题,提出一种基于剪切波变换的改进全变分散斑去噪方法。该方法结合剪切波变换和传统全变分模型,对不同图像区域采用针对性的去噪策略,兼顾散斑去噪与纹理保留,提高了光学相干层析图像的噪声抑制效果。对不同生理、病理状态下的视网膜光学相干层析图像进行测试,结果表明:该方法通过采用区域针对性策略改进了噪声抑制能力,通过引入剪切波变换方法提高了边缘纹理保持能力,进而同时实现散斑去除和纹理保留。此外,与其他散斑去噪方法进行对比,验证了该方法的有效性。

基于小波变换模极大值与奇异点的短时电压变动实时检测.pdf

基于小波变换的图像拼接，用到SIFT特征点匹配，内容包括源代码及待匹配图像。

配网单相接地故障时因故障电流小,其选线问题一直未能得到很好的解决。文章以适当的频率带宽对发生单相接地故障后各条线路的暂态零序电流进行分解,利用暂态零序电流在选线频带内小波系数的幅值和极性特征选出故障线路,并对采样频率和分解尺度的选择做了说明,给出了详细的故障选线步骤,MATLAB仿真实验表明,该方法不受接地电阻的影响,抗干扰能力强,选线准确、可靠性高。

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本文档实现了对ECG信号的处理，通过小波变去噪与检测，以及特征提取，并进行神经网络的训练，对不同身份的人的ECG进行识别。代码可以立即运行。注释很详细。希望能够帮到大家。

智能优化算法、神经网络预测、信号处理、元胞自动机、图像处理、路径规划、无人机等多种领域的Matlab仿真代码，适合科研人员