อะไรคือความแตกต่างระหว่างการแปลงเวฟเล็ต Gabor-Morlet และการแปลง Q แบบคงที่


11

ภาพรวมการแปลงฟูริเยร์คงที่ Q และการแปลงเวฟเล็ต Gabor-Morletที่ซับซ้อนก็ดูเหมือนกัน ทั้งคู่เป็นตัวแทนความถี่ - เวลาตามตัวกรองค่าคงที่ -Q, ไซนัสด์แบบหน้าต่าง, ฯลฯ แต่อาจมีความแตกต่างที่ฉันขาดไปหรือไม่?

กล่องเครื่องมือแปลง Q อย่างต่อเนื่องสำหรับการประมวลผลเพลงพูดว่า:

CQT หมายถึงการเป็นตัวแทนเวลาความถี่ที่ถังขยะความถี่มีการเว้นระยะทางเรขาคณิตและปัจจัย -Q (อัตราส่วนของความถี่กลางถึงแบนด์วิดท์) ของถังขยะทั้งหมดจะเท่ากัน

การวิเคราะห์ระดับเวลาพูดว่า:

นั่นคือการคำนวณ CWT ของสัญญาณที่ใช้ Morlet เวฟเป็นเช่นเดียวกับการส่งผ่านสัญญาณผ่านชุดของตัวกรอง bandpass ศูนย์กลางที่f=5/2πaกับ Q คงที่ของ5/25/2π

คำตอบ:


6

เพียงพูดทั้ง const-Q-transform และ Gabor-Morlet การแปลงเวฟเล็ตเป็นเพียงการแปลงเวฟเล็ตอย่างต่อเนื่อง หรือการประมาณที่แม่นยำยิ่งขึ้นเนื่องจากจะมีปัญหาการแยกส่วนในแอปพลิเคชันจริงเสมอ

คุณสมบัติของการแปลงเวฟเล็ตคือพวกมันสร้างในคุณสมบัติ Q-factor คงที่หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือการปรับสเกลลอการิทึม Gabor และ Morlet เป็นเพียงสองชื่อของฟังก์ชั่นเวฟเล็ตเฉพาะ (exponentials ที่ซับซ้อนที่มีหน้าต่างเกาส์เซียน) ซึ่งใช้กันมากที่สุด CQ-transform ใช้ฟังก์ชันพื้นฐาน / เวฟเล็ตอื่นและมีชื่อพิเศษติดอยู่อาจเป็นเหตุผลทางประวัติศาสตร์


1

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าเวฟเล็ตต่างๆที่ได้รับการพัฒนามีการย่อยสลายที่แตกต่างกันของสัญญาณที่ใช้ในการศึกษา เวฟเฉพาะถูกเลือกให้เปิดเผยคุณสมบัติของสัญญาณโดยเฉพาะ เมื่อคุณคำนวณค่าสัมประสิทธิ์เวฟเล็ตคุณจะแสดงความสัมพันธ์ของเวฟเล็ตที่เลือกกับสัญญาณที่น่าสนใจ ดังนั้นรูปร่างของเวฟเล็ตจะกำหนดรูปร่างของคุณสมบัติสัญญาณที่ถูกเปิดเผย

ฟังก์ชั่นเวฟเล็ตบางตัวได้รับการ "ออกแบบ" เพื่อให้การสลายตัวที่สามารถเกี่ยวข้องกับการสลายตัวของฟูริเยร์ได้ เวฟเล็ต Morlet เป็นตัวอย่างที่ดีของฟังก์ชั่นเวฟเล็ต เวฟเล็ตอื่น ๆ ได้รับการ "ออกแบบ" เพื่อระบุความไม่ต่อเนื่องหรือขอบของสัญญาณ ฉันเห็นเอกสารที่ใช้ฟังก์ชัน Daevchies wevelet สำหรับสิ่งนี้

อาจเป็นประโยชน์ในการทำวิจัยเพื่อดูว่าแต่ละฟังก์ชั่นเวฟเล็ตที่คุณกล่าวถึงถูกนำไปใช้ในทางปฏิบัติอย่างไร ฉันคิดว่าสิ่งนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจมากขึ้นถึงความแตกต่างของเวฟเล็ต


1
คำถามนี้เกี่ยวกับเวฟเล็ต Morlet เท่านั้นและเกี่ยวข้องกับการแปลง Q อย่างต่อเนื่องซึ่งเป็นประเภทของการสลายตัวของฟูริเยร์ มีความแตกต่างระหว่างพวกเขาหรือพวกเขาประดิษฐ์สิ่งเดียวกันหรือไม่ ฉันยังพบ "อัลกอริธึมคงที่ต่อจุด (FPPO)" ซึ่ง "ใช้หน้าต่างเวลาการวัดที่แตกต่างกันไปตามฟังก์ชั่นของความถี่ใช้หน้าต่างเวลานานที่ความถี่ต่ำ (สำหรับความละเอียดความถี่แคบ) และสั้นลงอย่างต่อเนื่อง หน้าต่างเวลาที่มีความถี่สูง " rationalacoustics.com/files/FFT_Fundamentals.pdf
endolith

ฉันโพสต์ความคิดเห็นเฉพาะเกี่ยวกับคำถาม โพสต์อื่น ๆ ของฉันมีวัตถุประสงค์เพื่อสนับสนุนโปสเตอร์ให้เข้าใจว่าการแปลงเวฟเล็ตนั้นมีลักษณะเฉพาะอย่างไรและทำไมจึงสมเหตุสมผลที่จะต้องพัฒนาการแปลงโดยใช้ฟังก์ชั่นเวฟเล็ตต่าง
2718

"มีความแตกต่างระหว่างพวกเขาหรือพวกเขาประดิษฐ์สิ่งเดียวกันหรือไม่?" พวกเขาแตกต่าง. รากฐานของวิธีฟูเรียร์นั้นขึ้นอยู่กับฟังก์ชั่นไซนัสและไม่มีความละเอียดสเกลเวลา การแปลงฟูริเยร์รุ่นที่ผ่านหน้าต่างจะทำอย่างไรกับเวฟเล็ต การแปลงเวฟเล็ตถูกก่อตั้งขึ้นบนฟังก์ชั่นพื้นฐานที่ได้รับการสนับสนุนอย่างแน่นหนาและการแปลงเป็นการแสดงเวลา / มาตราส่วนแทนการแสดงเวลา / ความถี่ เวฟเล็ตบางตัวเลียนแบบวิธีฟูริเยร์โดยการออกแบบ แต่นี่ไม่ใช่ข้อกำหนด
user2718

1

การแปลง Q อย่างต่อเนื่องไม่ใช่การแปลงเวฟเล็ต การแปลง Q อย่างต่อเนื่องเป็นรูปแบบที่เฉพาะเจาะจงในการแปลงฟูริเยร์ระยะสั้นซึ่งระยะห่างของการแจกแจงความถี่แทนการเว้นระยะเชิงเส้นอย่างเช่นในกรณีที่มีการแปลงฟูริเยร์แบบไม่ต่อเนื่อง

ดู: http://en.wikipedia.org/wiki/Constant_Q_transformสำหรับรายละเอียด

การแปลงเวฟเล็ตบางแบบนั้นยังถือว่าเป็นการแปลงคิวคงที่เนื่องจากในเวอร์ชั่นที่แยกกันของการแปลงสเกลของเวฟเล็ตนั้นแปรผันอย่างทวีคูณ (ฐานเป็น 2 ในกรณีนี้) ตามบทความต่อไปนี้จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด ( https://ccrma.stanford.edu/~jos/sasp/Continuous_Wavelet_Transform.html ):

เมื่อเวฟเล็ตแม่สามารถตีความได้ว่าเป็นไซน์ออยด์แบบหน้าต่าง (เช่นเวฟเล็ต Morlet) การแปลงเวฟเล็ตสามารถตีความได้ว่าการแปลงฟูริเยร์คงที่ -Q 12.5 ก่อนทฤษฎีของการแปลงเวฟเล็ต ธนาคารตัวกรองแบบสามคู่คลาสสิก) ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะกลับด้านเพราะสัญญาณพื้นฐานไม่ใช่มุมฉาก ดูภาคผนวก E สำหรับการสนทนาที่เกี่ยวข้อง


"การแปลงค่า Q คงที่ไม่ใช่การแปลงเวฟเล็ต" งั้นเหรอ
endolith

นี่อาจเป็นปัญหาทางอรรถศาสตร์ แต่“ การแปลง Q อย่างต่อเนื่อง” ที่พัฒนาจากการแปลงฟูริเยร์ระยะสั้นดังนั้นจึงไม่มีการใช้ฟังก์ชั่นเวฟเล็ตในการวิเคราะห์ มันก็คล้ายกับการวิเคราะห์เวฟเล็ตในการที่ช่องเก็บความถี่เป็นระยะห่างชี้แจง การแปลงเวฟเล็ตโดยเฉพาะไม่ได้จัดการกับความถี่ เวฟเล็ตแปลงเฉพาะสเกลเท่านั้น การรวมกันของฟังก์ชั่นสเกลและเวฟเล็ตสามารถสัมพันธ์กันกลับไปเป็นความถี่ได้ แต่สิ่งทั้งสองนั้นไม่เหมือนกัน
user2718

จากสิ่งที่ฉันได้อ่านเวฟ Gabor-Morlet เป็นการแปลงเวฟเล็ตอย่างต่อเนื่องเป็นครั้งแรกและมุ่งเน้นไปที่ความถี่ไม่ใช่สเกลเพราะมันได้มาจากการแปลง Gabor ซึ่งเป็นการแปลงฟูริเยร์แบบหน้าต่าง ละเว้นความแตกต่างทางความหมายมีความแตกต่างในวิธีการคำนวณ CQT และ Morlet WT หรือไม่
endolith

1
ไม่เทียบเท่ากับคณิตศาสตร์สมมติว่าฟังก์ชั่นหน้าต่างเหมือนกันและเวฟเล็ตนั้นทำมาจากการยกกำลังเชิงซ้อน
endolith

1
ฉันคิดว่าคุณสามารถจัดการการแปลงฟูริเยร์แบบหน้าต่างซึ่งเทียบเท่ากับการแปลงเวฟเล็ต โดยทั่วไปแล้วในการประยุกต์ใช้การแปลง Q คงที่ฟังก์ชั่นหน้าต่างไม่ได้ถูกเลือกเพื่อบังคับใช้เงื่อนไขการยอมรับที่ต้องการของเวฟเล็ตดังนั้นโดยทั่วไปการแปลง Q คงที่ไม่เหมือนกับการแปลงเวฟเล็ต เงื่อนไขการยอมรับสำหรับเวฟเล็ตทำให้แน่ใจได้ว่าการวิเคราะห์สามารถย้อนกลับได้ (เช่นคุณสามารถสร้างสัญญาณเวลาจากผลการแปลงใหม่) ซึ่งไม่เป็นความจริงโดยทั่วไปสำหรับการแปลงคิวคงที่
2718
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.