Nghiên cứu phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết wavelet

ĐINH THỊ TUYẾT MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Đinh Thị Tuyết Minh CHUYÊN NGÀNH:ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LOẠI TRỪ NHIỄU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT WAVELET LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Điện tử - Viễn Thông KHOÁ:2010-2012 Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đinh Thị Tuyết Minh NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LOẠI TRỪ NHIỄU ỨNG DỤNG LÝ THUYẾT WAVELET Chuyên ngành : Điện tử - Viễn thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Điện tử - Viễn Thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : 1.PGS.TS Nguyễn Hữu Trung Hà Nội – Năm 2012 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn “ Nghiên cứu phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết Wavelet” tay thực bảo hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Hữu Trung Hà Nội, ngày 22 tháng năm 2012 Tác giả Đinh thị Tuyết Minh MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan DANH MỤC CÁC BẢNG 4  DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ,ĐỒ THỊ 5  LỜI MỞ ĐẦU 7  Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG 8  1.1  Tổng quan 8  1.1.2 Lịch sử phát triển phép biến đổi Wavelet 9  1.1.2 Phạm vi ứng dụng phép biến đổi Wavelet phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết Wavelet .11  1.2  Các phần thực đồ án: 13  Chương 2: LÝ THUYẾT VỀ PHÉP BIẾN ĐỔI WAVELET 14  2.1 Biến đổi Fourier biến đổi Wavelet .14  2.1.1 Phép biến đổi Fourier .14  2.1.2 Biến đổi Wavelet 17  2.1.3 Sự giống biến đổi Fourier biến đổi Wavelet 19  2.1.4 Sự khác biến đổi Fourier biến đổi Wavelet 19  2.2 Phép biến đổi Wavelet liên tục: 21  2.2.1 Định nghĩa 21  2.2.2 Các tính chất phép biến đổi CWT 23  2.2.3 Ví dụ Wavelet Morlet .28  2.3 Biến đổi Wavelet rời rạc 29  2.3.1 Định nghĩa DWT 30  2.3.2 Tính chất biến đổi DTW 31  2.3.4 Ví dụ Wavelet Haar 31  2.4 Biến đổi Wavelet rời rạc băng lọc 32  2.4.1 Phân tích đa phân giải (Multiresolution Analysis) 32  2.4.2 Phân tích đa phân giải sử dụng băng lọc 34  2.4.3 Biểu diễn ma trận DWT 39  2.4.4 Phân loại Wavelet 42  2.5 Phân tích gói Wavelet .43  2.5.1 Khái niệm 43  2.5.2 Xây dựng gói Wavelet .44  2.5.3 Tổ chức gói Wavelet 45  2.5.4 Lựa chọn phân giải tối ưu 45  2.6 Các họ Wavelet .46  2.6.1 Wavelet Haar 47  2.6.2 Wavelet Shannon .47  2.6.3 Wavelet Meyer 48  2.6.4 Wavelet Battle- Lemaries .50  2.6.5 Wavelet Daubechies .51  2.6.6 Lựa chọn biến đổi 54  2.7 Ứng dụng phép biển đổi Wavelet: 55  Chương 3: ỨNG DỤNG WAVELET TRONG LOẠI TRỪ NHIỄU TÍN HIỆU 59  3.1 Giới thiệu .59  3.2 Khái niệm khử nhiễu 61  3.2 Quy trình khử nhiễu 62  3.2.1 Lựa chọn biến đổi 62  3.2.2 Lấy ngưỡng 63  3.2.2 Khôi phục 68  Chương 4: MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN 69  4.1 Lưu đồ thuật toán: 69  4.2 Chương trình mô 71  4.2.1 Giao diện chương trình 71  4.2.1 Một số kết qủa khử nhiễu .72  4.3 Đánh giá kết 91  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93  TÀI LIỆU THAM KHẢO 94  DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thủ tục tìm tối ưu cho node chưa kết thúc 46  Bảng 2.2: Các moment liên tục, rời rạc hàm Wavelet tỉ lệ với chiều dài N=6 53  Bảng 2.3: Tổng kết tính chất số Wavelet 55  DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ,ĐỒ THỊ Hình 2.1 Phân tích Fourier 14  Hình 2.2: biến đổi Fourier hàm tuần hoàn 15  Hình 2.3 Biến đổi Fourier mặt phẳng thời gian-tần số 16  Hình 2.4 Cửa sổ Fourier rộng, hẹp độ phân giải mặt phẳng thời gian – tần số 16  Hình 2.5 Độ phân giải mặt phẳng thời gian - tần số phép biến đổi 17  Hình 2.6: Thuật toán CWT 19  Hình 2.7 Kết phép biến đổi FT CWT .20  Hình 2.8 Các hàm sở phép phân tích FT 20  Hình 2.9 Các hàm sở phép phân tích Wavelet 21  Hình 2.10 Phép dịch biến đổi CWT 21  Hình 2.11 Phép thay đổi tỉ lệ biến đổi CWT 22  Hình 2.12: Tính chất dịch biến đổi CWT 24  Hình 2.13 Tính cục mặt thời gian (a) Đồ thị f(t) = δ(t-to) dạng nón vùng ảnh hưởng.(b) đồ thị hàm nhảy bậc f(t) = u(t-to) dạng nón vùng ảnh hưởng .27  Hình 2.14 Tính cục biến đổi Wavelet liên tục sử dụng Wavelet sinc (a) Đồ thị phổ Wavelet dạng tỉ lệ (b) đại lượng khác biến đổi Wavelet liên tục .28  Hình 2.15: Biểu diễn Wavelet Morlet .29  Hình 2.16: Wavelet Haar 32  Hình 2.17: Không gian không gian đa phân giải Không gian L2 biểu diễn toàn không gian V j biểu diễn không gian con, Wj biểu diễn chi tiết 33  Hình 2.18: Thuật toán hình chóp hay thuật toán mã hoá băng (a) Quá trình phân tích (b) Quá trình tổng hợp 36  Hình 2.19: Phân tích wavelet sử dụng ký hiệu toán tử .38  Hình 2.20: Băng lọc hai kênh 39  Hình 2.21 Phân giải Wavelet thường 43  Hình 2.22 Phân giải gói Wavelet 43  Hình 2.23 wavelet Haar 44  Hình 2.24 Các gói Wavelet .45  Hình 2.25: Các họ Wavelet (a) Haar (b) Daubechies4 (c) Coiflet1 (d) Symlet2 54  (e) Meyer (f) Morlet (g) Mexican Hat .55  Hình 2.26: Ứng dụng xử lý tín hiệu sử dụng biến đổi Wavelet 56  Hình 2.27: Ứng dụng Wavelet nén ảnh 57  Hình 2.28: Ứng dụng Wavelet phát điểm đột biến, sườn 57  Hình 2.29: Ứng dụng Wavelet loại trừ nhiễu tín hiệu .58  Hình 3.1: Phương pháp khử nhiễu Wavelet Shrinkage 61  Hình 3.2: Cấu trúc phân tích .63  Hình 3.3: Biểu diễn hàm lấy ngưỡng (shrinkage function) 66  Hình 3.4: Phân tích khôi phục 68  Hình 4.1: Quy trình khử nhiễu tín hiệu .70  Hình 4.2: Form giao diện 71  Hình 4.3: Form chọn phương thức loại trừ nhiễu .71  Hình 4.4: Loại trừ nhiễu tín hiệu block 72  Hình 4.5: Loại trừ nhiễu tín hiệu bumps 73  Hình 4.6: Loại trừ nhiễu tín hiệu heavy sin 74  Hình 4.7: Loại trừ nhiễu tín hiệu doppler 75  Hình 4.8: Loại trừ nhiễu tín hiệu noiswom với mức ngưỡng = 10;35 76  Hình 4.9: Loại trừ nhiễu tín hiệu nbarb với mức ngưỡng = 10;40 77  Hình 4.10: Loại trừ nhiễu tín hiệu noissi2d với mức ngưỡng = 4;30 .78  LỜI MỞ ĐẦU Trong xã hội đại thông tin, tri thức nhân tố quan trọng đời sống kinh tế, xã hội quốc gia nói riêng toàn xã hội nói chung Chính dành đầu tư thích đáng cho phát triển công nghệ đòn bẩy cho phát triển ngành kinh tế khác Ngay từ đời, công nghệ xử lý tín hiệu khẳng định vai trò quan trọng đời sống kinh tế, xã hội Đó biến đổi tín hiệu cách sử dụng công cụ xử lý, phép biến đổi để từ mô tả, tính toán tìm hiểu tín hiệu Các phép biến đổi truyền thống phép biến đổi Fourier xem tảng sở thiếu lĩnh vực xử lý tín hiệu từ trước đến Ngày phép biến đổi tập trung vào giải thuật nhanh FFT, chuẩn nén ảnh, nén video Khoa học phát triển làm xuất thêm nhiều công cụ mẻ hơn, ưu việt xử lý tín hiệu, công cụ công cụ xử lý tín hiệu sử dụng phép biến đổi Wavelet mà song song với dãy lọc, mã hóa băng con, kỹ thuật nén loại trừ nhiễu Do ưu điểm trội so với phương pháp xử lý tín hiệu truyền thống khác Trong khuôn khổ đồ án “Nghiên cứu phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết Wavelet” em xin trình bày vấn đề phép biến đổi Wavelet ứng dụng lĩnh vực loại trừ nhiễu Nghiên cứu tầm quan trọng ưu điểm việc xử lý nhiễu sử dụng lý thuyết Wavelet Các kết thực nghiệm việc loại trừ nhiễu số loại tín hiệu Trong trình thực đồ án tránh khỏi thiếu sót, em mong nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy cô giáo, bạn để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Trung thầy cô giáo khoa Điện Tử - Viễn thông, Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thiện đồ án Em xin trân trọng cám ơn! % - Executes just before loaitrunhieu1D is made visible function loaitrunhieu1D_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin) % This function has no output args, see OutputFcn % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % varargin command line arguments to loaitrunhieu1D (see VARARGIN) % Choose default command line output for loaitrunhieu1D handles.output = hObject; % Update handles structure guidata(hObject, handles); % UIWAIT makes loaitrunhieu1D wait for user response (see UIRESUME) % uiwait(handles.figure1); % - Outputs from this function are returned to the command line function varargout = loaitrunhieu1D_OutputFcn(hObject, eventdata, handles) % varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT); % hObject handle to figure % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Get default command line output from handles structure varargout{1} = handles.output; % - Executes on selection change in wpopup function wpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.dbtxt,'string',''); switch get(handles.wpopup,'value') case set(handles.dbpopup,'visible','off'); set(handles.sympopup,'visible','off'); set(handles.coifpopup,'visible','off'); set(handles.biorpopup,'visible','off'); set(handles.wtxt,'string',''); case set(handles.dbpopup,'visible','off'); set(handles.sympopup,'visible','off'); set(handles.coifpopup,'visible','off'); set(handles.biorpopup,'visible','off'); set(handles.wtxt,'string','haar'); case set(handles.dbpopup,'visible','on'); set(handles.sympopup,'visible','off'); set(handles.coifpopup,'visible','off'); set(handles.biorpopup,'visible','off'); set(handles.wtxt,'string','db'); case set(handles.dbpopup,'visible','off'); 80 set(handles.sympopup,'visible','on'); set(handles.coifpopup,'visible','off'); set(handles.biorpopup,'visible','off'); set(handles.wtxt,'string','sym'); case set(handles.dbpopup,'visible','off'); set(handles.sympopup,'visible','off'); set(handles.coifpopup,'visible','on'); set(handles.biorpopup,'visible','off'); set(handles.wtxt,'string','coif'); case set(handles.dbpopup,'visible','off'); set(handles.sympopup,'visible','off'); set(handles.coifpopup,'visible','off'); set(handles.biorpopup,'visible','on'); set(handles.wtxt,'string','bior'); case set(handles.dbpopup,'visible','off'); set(handles.sympopup,'visible','off'); set(handles.coifpopup,'visible','off'); set(handles.biorpopup,'visible','off'); set(handles.wtxt,'string','dmey'); end % hObject handle to wpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns wpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from wpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function wpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to wpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in dbpopup function dbpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.dbtxt,'string',''); switch get(handles.dbpopup,'value') case set(handles.dbtxt,'string',''); case set(handles.dbtxt,'string','1'); case 81 set(handles.dbtxt,'string','2'); case set(handles.dbtxt,'string','3'); case set(handles.dbtxt,'string','4'); case set(handles.dbtxt,'string','5'); case set(handles.dbtxt,'string','6'); case set(handles.dbtxt,'string','7'); case set(handles.dbtxt,'string','8'); case 10 set(handles.dbtxt,'string','9'); case 11 set(handles.dbtxt,'string','10'); end % hObject % eventdata % handles handle to dbpopup (see GCBO) reserved - to be defined in a future version of MATLAB structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns dbpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from dbpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function dbpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to dbpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in sympopup function sympopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.dbtxt,'string',''); switch get(handles.sympopup,'value') case set(handles.dbtxt,'string',''); case set(handles.dbtxt,'string','2'); case set(handles.dbtxt,'string','3'); case set(handles.dbtxt,'string','4'); case 82 set(handles.dbtxt,'string','5'); case set(handles.dbtxt,'string','6'); case set(handles.dbtxt,'string','7'); case set(handles.dbtxt,'string','8'); end % hObject % eventdata % handles handle to sympopup (see GCBO) reserved - to be defined in a future version of MATLAB structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns sympopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from sympopup % - Executes during object creation, after setting all properties function sympopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to sympopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in coifpopup function coifpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.dbtxt,'string',''); switch get(handles.coifpopup,'value') case set(handles.dbtxt,'string',''); case set(handles.dbtxt,'string','1'); case set(handles.dbtxt,'string','2'); case set(handles.dbtxt,'string','3'); case set(handles.dbtxt,'string','4'); case set(handles.dbtxt,'string','5'); end % hObject handle to coifpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 83 % Hints: contents = get(hObject,'String') returns coifpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from coifpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function coifpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to coifpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in biorpopup function biorpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.dbtxt,'string',''); switch get(handles.biorpopup,'value') case set(handles.dbtxt,'string',''); case set(handles.dbtxt,'string','1.1'); case set(handles.dbtxt,'string','1.3'); case set(handles.dbtxt,'string','1.5'); case set(handles.dbtxt,'string','2.2'); case set(handles.dbtxt,'string','2.4'); case set(handles.dbtxt,'string','2.6'); case set(handles.dbtxt,'string','2.8'); case set(handles.dbtxt,'string','3.1'); case 10 set(handles.dbtxt,'string','3.3'); case 11 set(handles.dbtxt,'string','3.5'); case 12 set(handles.dbtxt,'string','3.7'); case 13 set(handles.dbtxt,'string','3.9'); case 14 set(handles.dbtxt,'string','4.4'); case 15 set(handles.dbtxt,'string','5.5'); case 16 set(handles.dbtxt,'string','6.8'); 84 end % hObject % eventdata % handles handle to biorpopup (see GCBO) reserved - to be defined in a future version of MATLAB structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns biorpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from biorpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function biorpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to biorpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in dbpopup function popupmenu7_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to dbpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns dbpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from dbpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function popupmenu7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to dbpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 85 % - Executes on selection change in popupmenu11 function popupmenu11_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu11 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu11 contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from popupmenu11 % - Executes during object creation, after setting all properties function popupmenu11_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu11 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on selection change in popupmenu12 function popupmenu12_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu12 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu12 contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from popupmenu12 % - Executes during object creation, after setting all properties function popupmenu12_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to popupmenu12 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 86 % - Executes on button press in radiobutton1 function radiobutton1_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to radiobutton1 (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hint: get(hObject,'Value') returns toggle state of radiobutton1 % - Executes on selection change in funpopup function funpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.funtxt,'string',''); switch get(handles.funpopup,'value') case set(handles.funtxt,'string',''); case set(handles.funtxt,'string','1'); case set(handles.funtxt,'string','2'); case set(handles.funtxt,'string','3'); case set(handles.funtxt,'string','4'); case set(handles.funtxt,'string','5'); case set(handles.funtxt,'string','6'); end % hObject handle to funpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns funpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from funpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function funpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to funpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 87 function SNtxt_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to SNtxt (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: get(hObject,'String') returns contents of SNtxt as text % str2double(get(hObject,'String')) returns contents of SNtxt as a double % - Executes during object creation, after setting all properties function SNtxt_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to SNtxt (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: edit controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on button press in sradio function sradio_Callback(hObject, eventdata, handles) st= get(handles.sradio,'value'); if st==1 set (handles.hradio,'value',0) set (handles.sorhtxt,'string','s') %else % set (handles.sorhtxt,'string','') else set (handles.hradio,'value',1) set (handles.sorhtxt,'string','h') end % hObject handle to sradio (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hint: get(hObject,'Value') returns toggle state of sradio % - Executes on button press in hradio function hradio_Callback(hObject, eventdata, handles) st1= get(handles.hradio,'value'); if st1==1 set (handles.sradio,'value',0) set (handles.sorhtxt,'string','h') 88 %else %set (handles.sorhtxt,'string','') else set (handles.sradio,'value',1) set (handles.sorhtxt,'string','s') end % hObject handle to hradio (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hint: get(hObject,'Value') returns toggle state of hradio % - Executes on selection change in tptrpopup function tptrpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) switch get(handles.tptrpopup,'value') case set(handles.tptrtxt,'string',''); case set(handles.tptrtxt,'string','rigrsure'); case set(handles.tptrtxt,'string','heursure'); case set(handles.tptrtxt,'string','sqtwolog'); case set(handles.tptrtxt,'string','minimaxi'); end % hObject handle to tptrpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns tptrpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from tptrpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function tptrpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to tptrpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end 89 % - Executes on selection change in levpopup function levpopup_Callback(hObject, eventdata, handles) set(handles.levtxt,'string',''); switch get(handles.levpopup,'value') case set(handles.levtxt,'string',''); case set(handles.levtxt,'string','1'); case set(handles.levtxt,'string','2'); case set(handles.levtxt,'string','3'); case set(handles.levtxt,'string','4'); case set(handles.levtxt,'string','5'); case set(handles.levtxt,'string','6'); case set(handles.levtxt,'string','7'); case set(handles.levtxt,'string','8'); case 10 set(handles.levtxt,'string','9'); case 11 set(handles.levtxt,'string','10'); end % hObject % eventdata % handles handle to levpopup (see GCBO) reserved - to be defined in a future version of MATLAB structure with handles and user data (see GUIDATA) % Hints: contents = get(hObject,'String') returns levpopup contents as cell array % contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from levpopup % - Executes during object creation, after setting all properties function levpopup_CreateFcn(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to levpopup (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles empty - handles not created until after all CreateFcns called % Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows % See ISPC and COMPUTER if ispc && isequal(get(hObject,'BackgroundColor'), get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor')) set(hObject,'BackgroundColor','white'); end % - Executes on button press in exbutton function exbutton_Callback(hObject, eventdata, handles) % Tao tin hieu nhieu INIT=2055415866; 90 SQRT_SNR=sqrt(str2num(get(handles.SNtxt,'string'))); FUN=str2num(get(handles.funtxt,'string')); N=12; [Xref,X]=wnoise(FUN,N,SQRT_SNR,INIT); axes(handles.ax1); plot(Xref); grid; title ('Tin hieu ban dau') axes(handles.ax2); plot(X,'g-'); grid; title ('Tin hieu cong nhieu') %Loai tru nhieu TPTR = get(handles.tptrtxt,'string') SORH = get(handles.sorhtxt,'string') SCAL='one' N=str2num(get(handles.levtxt,'string')) wname1=get(handles.wtxt,'string'); wname2=get(handles.dbtxt,'string'); wname=strcat(wname1,wname2) xd= wden(X,TPTR,SORH,SCAL,N,wname); %x=linspace(1,4096,4096); axes(handles.ax3); %plot(x,xd,'r-',x,Xref,'b-') plot(xd,'r-') grid; title ('Tin hieu duoc loai tru nhieu bang cac tham so da chon') % hObject handle to exbutton (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) % - Executes on button press in closebutton function closebutton_Callback(hObject, eventdata, handles) close(loaitrunhieu1D); % hObject handle to closebutton (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) 4.3 Đánh giá kết Quy trình khử nhiễu thực tín hiệu nguồn nhiễu có phân bố chuẩn Gaussian Thuật toán khử nhiễu Wavelet có hiệu cao mà tín hiệu gốc có vài hệ số khác không Với tín hiệu có chiều dài ngắn, khả khử nhiễu tương đối tốt Thông qua kết mô phép khử nhiễu áp dụng lý thuyết Wavelet Lấy ngưỡng mềm với luật khử nhiễu Heuristic Sure sử dụng họ Wavelet Symlet cho thấy sai số tín hiệu sau khử nhiễu so với tín hiệu gốc thấp 91 Khi so sánh ngưỡng cứng ngưỡng mềm, kết khử nhiễu phụ thuộc vào luật chọn ngưỡng, dạng nhiễu thêm vào Sai số lớn cho dạng nhiễu với lấy ngưỡng mềm đưa phương pháp Sqtwolog Minimax với lấy ngưỡng cứng Rigsure Heuristic Sure Nói chung phương pháp lấy ngưỡng mềm cho hiệu khử nhiễu tốt 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Bản luận văn nêu nét tổng quan phương pháp phân tích tín hiệu miền thời gian-tần số thông qua phương pháp biến đổi Wavelet, đánh giá ưu điểm vượt trội phép biểu diễn tín hiệu thông qua hệ số biến đổi Wavelet Bản luận văn đề cập tới hệ thống lý thuyết biến đổi Wavelet,các khái niệm thuật toán chi tiết đặc biệt trình bày lý thuyết mô chương trình ứng dụng tiên tiến biến đổi Wavelet ứng dụng để triệt nhiễu Đây ứng dụng biến đổi WT ngành xử lý tín hiệu và mang lại lợi ích to lớn, kết hợp với phát triển ngành sản xuất chip vi điện tử, thật mang lại bước tiến ngành điện tử viễn thông nói chung Do hạn chế mặt thời gian điều kiện nghiên cứu tài liệu tham khảo, nội dung luận văn không tránh khỏi nhiều sai sót, Em mong nhận góp ý thầy cô,bạn bè đồng nghiệp để luận văn thực hữu ích cho người đọc Một lần em xin chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Hữu Trung tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện cho em trình làm luận văn 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Quốc Trung, “Xử lý tín hiệu lọc số - Tập 1” , Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , 1999 Nguyễn Quốc Trung, “Xử lý tín hiệu lọc số - Tập 2” , Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật , 2001 Alfred Mertins, “Signal analyis Wavelets, filter banks, time-frequency transform and applications” ,John Wiley & Son Ltd , 1999 Alyson Kerry Fletcher, Denoising via Recursive Wavelet Thresholding Amara Graps, An Introduction to Wavelets Junhui Quian, Denoising by wavelet transform Martin Vetteli, “Wavelets and subband coding” Michel Misiti, Yves Misiti, Georges Oppenheim,Jean-Michel Poggi, Wavelet Toolbox V.Balakrishnan, Nash Borges, Luke parchment, Wavelet denoising and speech Enhancement 94 ... Nghiên cứu phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết Wavelet em xin trình bày vấn đề phép biến đổi Wavelet ứng dụng lĩnh vực loại trừ nhiễu Nghiên cứu tầm quan trọng ưu điểm việc xử lý nhiễu. .. Wavelet sâu phân tích việc ứng dụng lý thuyết Wavelet lĩnh vực khử nhiễu tín hiệu Với mục tiêu nêu trên, đồ án Nghiên cứu phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết Wavelet bao gồm chương sau:... biến đổi Wavelet 9  1.1.2 Phạm vi ứng dụng phép biến đổi Wavelet phương pháp loại trừ nhiễu ứng dụng lý thuyết Wavelet .11  1.2  Các phần thực đồ án: 13  Chương 2: LÝ THUYẾT