连续小波变换的开关电流电路实现

论文摘要

小波变换是一种新型数学分析方法,被誉为数学“显微镜”,为了适应工程中处理信号的实时性要求,采用硬件实现连续小波变换的研究迅速发展。作为开关电容的替代技术,开关电流技术是一种基于电流模式的新的模拟取样数据处理技术。开关电流电路具有一般电路不具有的优点,特别是完全与标准数字CMOS工艺兼容。开关电流集成电路作为新型的模拟电路,运行在电流模式状态下,具有低电压、低功耗的特点。这类电路的设计方法具有系统化、模块化的特点,适合连续小波变换系统这样的大规模集成电路的实现。本文研究分析了小波变换的基本原理,开关电流电路综合理论与设计方法及连续小波变换的模拟电路实现。首先,介绍小波变换的基本理论知识,针对小波变换的时一频分析特性以及多分辨分析特性做了较为详细的介绍。对开关电流技术进行深入系统的研究与探讨,介绍了开关电流电路的基本模块,如延迟单元模块、积分器模块、微分器模块等,重点分析了双线性微分器模块。综合分析了国内外研究学者就连续小波变换硬件实现所广泛使用的两大类主要方法：时域法和频域法。提出用泰勒公式对连续小波函数进行展开,从而逼近被展开的小波函数,采用开关电流电路双线性微分器模块实现硬件电路,最后以DOG小波为例简述其设计过程,仿真结果与理论预期值基本相符,表明了设计的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景及意义
• 1.2 小波分析概述
• 1.3 开关电流技术概述
• 1.4 主要研究内容及论文结构
• 第2章 小波变换理论
• 2.1 小波分析及小波变换的应用
• 2.2 Fourier级数与Fourier变换
• 2.2.1 Fourier级数
• 2.2.2 Fourier变换
• 2.3 窗口Fourier变换（WFT）
• 2.4 小波和小波变换
• 2.4.1 小波
• 2.4.2 小波变换
• 2.4.3 常见小波函数
• 2.5 本章小结
• 第3章 开关电流电路理论
• 3.1 开关电容技术简介
• 3.1.1 开关电容电路的基本原理
• 3.1.2 开关电容积分器
• 3.2 开关电流电路
• 3.2.1 开关电流电路的基本原理
• 3.2.2 开关电流电路系统的主要模块
• 3.2.2.1 延迟线模块
• 3.2.2.2 积分器模块
• 3.2.2.3 微分器模块
• 3.4 s域和z域之间的变换及频率翘曲处理
• 3.4.1 s域和s域之间的变换
• 3.4.2 频率翘曲处理
• 3.5 本章小结
• 第4章 连续小波变换的泰勒逼近
• 4.1 连续小波变换的时域和频域实现
• 4.1.1 时域法实现CWT
• 4.1.2 频域法实现CWT
• 4.2 数学原理
• 4.2.1 DOG小波及泰勒公式
• 4.2.2 用麦克劳林公式展开DOG小波
• 4.3 模型建立和实现
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读硕士学位期间所发表的论文
• 附录B 攻读硕士学位期间参与和主持的项目