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多小波是小波分析发展的新兴趋势。在单小波理论日渐成熟的同时,它在应用中的局限性也逐渐凸显,多小波作为单小波的推广,可以同时融合正交性、紧支撑性、光滑性、对称或反对称性、高阶消失矩等诸多优良性质,而这些性质都与应用中的上佳表现息息相关。
多小波在理论上臻于完美,然而在深入应用中却遇到了不可避免的困难,除了在构造上存在比较明显的难度之外,在处理向量值信号时,为了解决多项式输入扰动的问题,还必须使用预滤波进行处理,这就增加了计算的复杂度,并且破坏了多小波原有的性质。在不断的尝试与探索中,一种不需要预处理的平衡多小波应运而生。它以计算简单、便于应用迅速成为备受关注的热点,随着平衡阶的升高,滤波器长度随之增长,如何构造具有短支撑集的高阶平衡多小波就成为一个很现实的问题,一种折中的办法就是对已有的多小波进行平衡化处理。平衡多小波的构造、已有多小波的平衡化处理成为了许多学者研究的方向。
对已有多小波平衡化的目标是:1、尽可能的达到更高的平衡阶;2、尽可能的使多小波原有的性质保持;3、尽可能的简化计算,增加可行性。在对现有若干方法的学习、分析后,本文提出一种新的构造双正交平衡多小波系统的方法,基于已有的一对紧支撑双正交多尺度
函数的线性组合进行重构,使得得到的多小波系统能够保持原有的正交性、逼近性和光滑度;若原多尺度函数具有p(p∈N)阶逼近阶,还可以使新得到的多尺度函数具有等值的平衡阶;整个构造过程依赖于线性组合系数满足的若干指定条件,求解较为简单、直观。
由于M带多小波在应用中有着更为显著的优点,对这一构造方法到M带的推广进行了初步的尝试,可以证明M带双正交多尺度函数的线性组合仍然是双正交的,满足尺度方程,且对应的2M-2个多小波保持不变;平衡处理部分与伸缩因子没有直接的联系,可以适用于M带的情形。