互为Hilbert变换对的任意尺寸度因子小波紧框架构造

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在信号处理中,Hilbert变换对的优势使其得到了学者们广泛的关注,尤其是双树复小波变换出现后,基于]Hilbert变换对的小波变换的研究逐渐展开起来.但是目前这方面的研究主要集中在正交或双正交小波基上.本文把现有研究推广到了小波紧框架上,换句话说,本文主要致力于构造两个紧框架,使得它们形成Hilbert变换对,同时我们考虑了任意膨胀尺度因子的情形.本文通过相位函数把所要研究的两个紧框架小波联系起来,因此对于给定的原始紧框架,其对偶紧框架的构造就转化成了相位函数的求解.首先,我们指出为了使得互为Hilbert变换对的两个滤波器组都构成紧框架,相位函数必须要是2π/M周期函数.其次,在得到关于相位函数的等价条件后,本文给出了这个方程的线性解.从这个解出发,进一步分析了原始紧框架和对偶紧框架的对称性质.然后,我们介绍了基于泰勒展式构造对称的正则低通滤波器的方法,并且把由此得到的对称紧框架作为原始紧框架.最后,对于给定的原始紧框架,为了使得逼近误差最小,本文通过求解一个最优化问题给出了对偶紧框架.同时指出如果原始紧框架是对称的,那么这个最优化问题可以在实数域中表示出来.由此我们还给出了构造实例.
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