基于仿真软件的小波分析课程教学方法-论文.pdf

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1、2015：~-6月总第219期中国现代瓣装备SCSNN1116-4729．9144，_3r8基于仿真软件的小波分析课程教学方法黄洪全任家富陈光柱成都理工大学四川成都610059摘要：针对小波分析课程内容多且难度大的特点，结合Matlab软件强大的工具箱和GUI功能，以数据压缩为实例，将小波理论分析、代码编辑和用户界面进行了有机融合，实现了理论与实践的完整统一，使学生通过图形化直观认知、快速编程验证及理论分析工程实际问题来实现该课程的轻松学习。关键词：小波分析；Matlab；教学方法TheTeachingMethodofW

2、_aVeletAnalysisBasedonSimulationSoftwareHuangHongquan，RenJiafu，ChenGuangzhuChengduUniversityofTechnology,Chengdu，610059，ChinaAbstract：WaveletanalysisCOUrsehastoomuchdificultcontent，accordingtothischaracteristic，thepowerfultoolboxandGUIofMatlabsoftwareareapplied．T

3、akedatacompressionforexample，thetheoryanalysisofwavelet，codeeditinganduserinterfacearelinkedinoneorganicwhole，toachieveacompleteunityoftheoryandpractice，SOthatstudentsCanlearnthiscourseeasilythroughthegraphicalintuitivecognitive，fastprogrammingverificationandtheo

4、reticalanalysisaboutpracticalengineeringproblems．Keywords：waveletanalysis；Matlab；teachingmethod小波变换是空间(时间)和频率的局部变换，被称积极探索和实践，结合功能强大的Matlabwavelet这一为“数学显微镜”，能更加有效地提取和分析信号工．3]，将理论分析、工程应用及实验环节进行了有的局部特性，故在许多领域，如信号分析、计算机视效融合，取得了较明显效果。下面以小波分析用于数觉、视频图像分析、图像识别、数据压缩和传输、故据

5、压缩的一个工程应用为例，说明如何在Matlab上实障诊断等领域有着重要的应用。[1因此，有许多理工现小波分析的快速学习。高校的高年级课程都已开设小波分析这门课程或者在其他课程中涉及小波分析内容，以便为学生搭建进行1小波压缩算法信号分析研究的更高平台。小波分析涉及的内容丰富、知识点多，而且抽小波分析方法可很好地刻画复杂信号，并可通象、难于理解。在以往教学中，常常将小波分析这样过显微镜似的方法提取或保留重要细节。在限定的误的课程按数学理论对待，主要进行公式的复杂推导，差范围内，提取各子频带的重要小波系数，即可作为这种教学方式

6、最终会使学生感到枯燥乏味，难免课程压缩后的数据信息，进而实现数据压缩。结束后绝大部分学生对小波分析内容一知半解甚至对1．1压缩方法其基本思想都不能了解。事实上，小波分析理论的产将平方可积空间L(R)分解为小波空间{wj)i和尺生是为工程而诞生的，若能结合实际工程应用及解决度空间{Vi)i两个子空间，并有：工程的效果教学，定会加快和加深对小波分析的理，，忡忡，(f)荟。善丕(互∞(1)解，甚至能让学生在课堂上“愉快”地采用小波理论式中：{(p}J，k是尺度空间VJ的规范正交进行信号处理。基，{cm}nk为J尺度下的展开系数

7、，{Yj}

8、．k是小波本校课程组针对小波分析难以教学的特点进行了空间的规范正交基；{}_lk为小波展开系数。小波压缩基于以上原理，将各子频带的重要小波系数和尺度系数作为压缩后信息数据，解压时由这些收稿日期：2014．09．30作者简介：黄洪全，博士，副教授。任家富，本科，教授。数据和相应的小波函数及尺度函数进行信号的重构。基金项目：四川省教育厅重点项目高等教育人才培养质量只要选择的系数合理，重构的信号可以任意精度逼近和教学改革项目f编号：13JGZ19)；成都理工大学优秀创新原始信号。设原始信号为f(t)，重构的信号为(

9、，)，提取团队培育计划资助项目(编号：KYTD201301)。重要系数步骤如下。41lSSN1672．1438中国现代瓣装备2总0第15年2169月期CN11-4994，_r第一步：设定各频带下的阈值：3)；d2=detcoef(c，1，2)；d1=detcoef(c，1，1)；Axm{[j，1≤，，=×m(1cf2