离散分数余弦变换在碰摩声发射信号降噪中的应用

声发射信号经常淹没在各种复杂的非平稳噪声中,使得对有用的声发射的识别非常困难,因此,在声发射识别时进行信号增强成为诸多研究者的关注热点。离散余弦变换是声信号增强的有效方法。基于态函数,给出了分数余弦变换的新定义,提出三周期离散分数余弦变换方法,介绍了基于三周期离散分数余弦变换的声发射信号增强算法和改进算法的推导过程。实验数据为在转子实验台上采集的碰摩声发射信号,通过在该信号上叠加高斯白噪声和非平稳噪声来获得模拟的严重噪声污染的声发射信号,然后用增强算法及改进算法对该信号进行降噪处理和声发射信号识别。实验结果表明:两种算法对多种非平稳噪声环境下的碰摩声发射信号均能取得较好的降噪效果,且优于离散余弦变换,是声发射信号识别的有效途径。

基于离散分数余弦变换的图像加密算法研究

为了提高图像加密的效率和安全性,采用态函数线性组合法构造了一种离散分数余弦变换函数,利用其良好的正交性能及具有分数阶参数和周期参数的特点,提出了一种基于离散分数余弦变换的图像加密新方法。该加密算法采用了图像分块(图元)的方法。将图像分成大小不同的图元,使用离散分数余弦变换对每个图元分别进行行变换和列变换,从而完成对图像的加密。实验结果分析表明,该算法的加密效果、效率和抗穷举攻击能力是令人满意的。

基于分数余弦变换的数字图像水印算法

提出了一种基于分数余弦变换的数字图像水印算法。采用二值图像作为水印信息,作加密处理后,将其自适应地嵌入到变换域中一个幅值较大的系数上。实验结果表明这种算法可以很好的保持图像的质量.并且对常见的图像处理如噪声叠加、JPEG压缩、均值滤波、图像缩放以及图像裁剪等具有较强的鲁棒性。

一种基于分数余弦变换的数字图像水印算法

提出了一种基于分数余弦变换的数字图像水印算法.将原始图像分块并利用人类视觉系统的掩蔽效应将图像块分类,选择变换域中幅值较大的系数自适应地修正嵌入强度,以嵌入二值水印图像.实验结粜表明该算法能有效地保持图像的质量,并且对常见的图像处理如噪声叠加、JPFG压缩、均值滤波、图像缩放和图像裁剪等比余弦变换域中修改低频系数的水印算法具有更强的鲁棒性.

一种分数余弦变换及应用

定义了一种分数余弦变换的形式,用前两个整数阶余弦变换的线性叠加构造分数余弦变换。然后基于特征值及特征向量计算的方法将其扩展成K周期形式,推导了两种计算分数余弦变换的算法,并且讨论了与Pei定义的分数余弦变换之间的关系。最后探讨了其在音频信号数字水印中的应用。

离散分数余弦变换自适应滤波算法及应用

为改善时域最小均方算法的收敛速度,提出离散分数余弦变换自适应滤波算法。利用离散余弦变换的去相关能力,构造一个新型自适应算法所需的目标函数,采用递归方式使变换域信号功率归一化,选取最优的变换阶次,获得最小均方误差,明显改善了算法的收敛速度。仿真实验结果显示:与传统的LMS、DCT-LMS相比,离散分数余弦LMS算法的特征值比有比较明显的下降;DFRCT-LMS比前两种算法更快地收敛。在语音增强应用实验中,离散分数余弦LMS算法优势明显,具有实际应用价值。

基于态函数的离散分数余弦倒谱变换在取证话音信息隐藏中的应用

随着军事、安全等方面要求的日益增长,语音取证技术成为了语音信号处理和信息安全领域的热点和难点.本文提出了一种基于态函数的分数余弦倒谱变换,并将其应用到取证语音信息隐藏中,通过分析得到分数余弦倒谱变换的第3参数呈现一种独特的高频特性,从而提出了一种基于分数余弦倒谱变换的嵌入方法和过零率检测方法.实验仿真结果表明该方法具有一定的抗干扰能力,为分数余弦倒谱变换应用于取证语音信息隐藏提供了一种新的思路.

分数阶余弦和正弦变换的多样性

根据分数傅立叶变换的定义,分析了分数阶算子的分数化过程,给出了基于不同特征值的分数阶余弦变换的数学表达,指出了多样性的根源,在此基础了又分析了分数阶余弦和正弦变换与分数傅立叶变换之间的关系,找出了这种数学表达式下的它们具有的共同性质,找到了分数阶余弦变换多样性的统一.该结论在光学和信息处理等应用领域具有实用价值.

基于分数阶余弦变换的医学超声编码激励技术

目的:选择和设计合适的发射编码,并探求一种用于医学超声成像系统的脉冲压缩方法。方法:本文选用加Tukey窗的Chirp信号作为发射脉冲,提出基于分数阶余弦变换的脉冲压缩方法。结果:仿真结果表明:在信噪比不高的情况下,采用分数阶余弦变换对加Turkey窗Chirp信号的脉冲压缩效果好于传统的匹配滤波结果。结论:基于分数阶余弦变换的脉冲压缩技术,在缺少先验知识的情况下,也可获得很好的结果。

分数阶余弦变换的卷积定理

在现有基础上,给出了分数阶余弦变换的卷积定义,并得到了分数阶余弦变换的卷积定理,结果可以看作是经典结果的进一步推广,并分析了所得结果应用于信号滤波方面的优越性。

基于LMS算法的分数阶余弦变换算法研究

提出了一种基于最小均方(LMS)自适应算法的分数阶余弦变换的新算法。本算法把输入信号作为期望信号,N点离散形式的核函数进行加权求和作为输出,权向量由两者的最小均方误差进行自适应更新。通过理论推导证明,适当选取迭代参数可以使得权向量与N点的分数阶余弦变换存在变换关系。理论分析与仿真结果表明,这一算法能够很好地逼近Pei形式的结果,并大大减少了计算量。

一种新的余弦变换

作为一种有效的时频分析工具,分数余弦变换具有保实性,在信号和图像处理领域获得广泛的应用,但其计算复杂度较高。为解决此问题,本文引入Kronecker以及N的分解,将大矩阵分为小矩阵,将其并行运算,由于引入的变换在一般意义上不是经典的余弦变换,因此我们将其称为离散伪分数余弦变换(Discrete Pseudo-Fractional Cosine Transform),同时推导出这种新变化的定义及证明其性质。

基于余弦变换和混沌映射的图像加密方案

针对光学数字图像的加密问题,提出一种基于离散分数余弦变换（DFRCT）和混沌映射的加密方案。首先,通过分段线性混沌映射（PLCM）和异或操作（XOR）构建一种非线性预处理过程,在空间域对输入图像进行预处理。然后,将获得的图像乘以1个随机相位掩膜,并进行DFRCT。接着,使用不同于空间域的PLCM对DFRCT的输出图像进行置乱。最后,再使用1个DFRCT来获取最终的加密图像,同时将PLCM参数和DFRCT的分数阶作为密码系统的密钥。仿真结果表明,该方案加密的图像具有很好的隐蔽性和安全性,且对噪声和数据丢失具有鲁棒性。

图像压缩感知在分数阶Fourier域、分数阶余弦域的性能比较

模拟信号的数字采样是模拟通向数字信息世界的纽带。本文基于图像信号在分数阶Fourier域(FRFT)、分数阶余弦域(FRCT)域具有稀疏性的特性,对灰度图像压缩感知在以上两种变换域的性能做了初步比较。本文采用正交匹配追踪法(OMP)重构原信号,采用局部哈达码矩阵作为测量矩阵,采用峰值信噪比(PSNR)和均方误差(MSE)作为客观评价标准。

分数傅里叶余弦-拉普拉斯混合加权卷积及其应用

由于不同的卷积运算具有不同的性质,在实际应用中可以对不同的复杂应用场景进行建模,因此,进一步研究分数域卷积运算及其性质,对揭示非平稳信号分析和处理的内在规律,具有重要的理论意义和实际应用价值.首先定义了两类分数傅里叶余弦-拉普拉斯混合加权卷积运算,推导了相应的卷积定理;其次研究了混合加权卷积运算性质,最后将所得卷积运算应用于卷积积分方程组,给出了相应的显式解.

用于语音降噪的级联滤波器的设计与实现

将ETSI ES 202 050 V.1.1.3版本规定的Mel域上的两级维纳滤波结构推广到分数Mel域上,基于3周期的离散分数余弦变换,提出了分数Mel域上的两级维纳滤波结构,获得了性能的提高;针对以上两种方法的计算量较大和引入了时域截断噪声等缺点,提出了分数余弦变换域上的两级最佳线性滤波。理论分析和实验结果表明,该算法具有明显的降噪作用,能够应用于语音识别系统前端处理中。

基于DFRCT滤波器组自适应语音增强算法

提出一种改进的语音增强方法,将带噪语音信号进行子带分解,再对子带信号进行离散分数余弦变换(DFRCT)域滤波,利用了DFRCT良好的正交特性,且自适应滤波采用最小均方(LMS)算法。对滤波后的信号进行DFRCT逆变换得到增强后的子带语音信号,合成增强后的语音信号。仿真结果表明,该算法在减少输入信号自相关程度的基础上,提高了收敛速度,减少了计算时间(约10s),增强后的语音信号的分段信噪比(SegSNR)和PESQ值都有所提高,具有良好的语音增强效果。

基于短时分形维数的声发射信号增强算法

罐底腐蚀声发射信号受到非平稳噪声的影响非常严重,针对声发射信号的短时瞬态特征,该文提出了声发射信号短时分形维数增强算法。通过对声发射信号进行"分帧"处理后,引进分形维数系数dF(k)和参数βN作为噪声估计中的平滑系数,可根据含噪声发射信号不同的变化程度实现每一‘帧’含噪信号的实时去噪,运用并改进了离散分数余弦变换,增强了信噪比,提高了信号的降噪效果。通过实验分析验证了在不同噪声情况下,该方法对声发射信号增强效果远高于基本离散分数余弦变换和离散余弦变换,是信号增强的有效途径。

Quantization Skipping Method for H.264/AVC Video Coding

This paper presents a quantization skipping method for H. 264/AVC video coding standard. In order to reduce the conputational-cost of quantization process coming from integer discrete cosine transform of H. 264/AVC, a quantization skipping condition is derived by the analysis of integer transform and quantization procedures. The expeerimental results show that the proposed algorithm has the capability to reduce the computional cost about 10% -2.5%.